水的密度与温度的关系-【清白傲科技】

水的密度与温度的关系

所属分类：知识百科发布于 2023-06-13 15:48:10被阅读324次

水的密度与温度的关系

一、水有如下特性

高于4度时，热胀冷缩

低于4度时，冷张热缩

二、水性质的原理

由于水分子是极性很强的分子，能通过氢键结合成缔合分子（多个水分子组合在一起）。液态水，除含有简单的水分子(H2O)外，同时还含有缔合分子，最典型的两种是(H2O)2和(H2O)3，前者称为双分子缔合水分子。

物质的密度由物质内分子的平均间距决定。当温度在0℃水未结冰时，大多数水分子是以(H2O)3的缔合分子存在，当温度升高到3.98℃(101kPa)时水分子多以双分子缔合水分子的形式存在（在水温由0℃升至4℃的过程中，由缔合水分子氢键断裂引起水密度增大的作用，比由分子热运动速度加快引起水密度减小的作用更大，所以在这个过程中，水的密度随温度的增高而加大。），分子占据空间相对减小，此时水的密度最大。如果温度再继续升高在3.98℃以上，一般物质热胀冷缩的规律即占主导地位了。水温降到0℃时，水结成冰，水结冰时几乎全部分子缔合在一起成为一个巨大的缔合分子，在冰中水分子的排布是每一个氧原子有四个氢原子为近邻(两个共价键，两个氢键)，这样一种排布导致成一种敞开结构，也就是说冰的结构中有较大的空隙，所以冰的密度反比同温度的水小。

三、水在不同温度下的密度、粘度、介电常数和离子积常数Kw值

Densities, Viscosities, Dielectric Constants and Ionic Product Constants of Water at Different Temperatures

温度t (Temperature) /0C	密度ρ(Density) /(g/ml)	黏度η (Viscosity) /(10-3Pa·s)	介电常数ε(Dielectric constant)/(F/m)	离子积常数(Ionic product constant) Kw
0	0.99984	-	87.90	0.11×10-14
2	0.99994	-	-	-
4	0.99997	-	-	-
5	0.999965	1.5188	85.90	0.17×10-14
6	0.99994	-	-	-
8	0.99985	-	-	-
10	0.999700	1.3097	83.95	0.30×10-14
12	0.99950	-	-	-
14	0.99924	-	-	-
15	0.999099	1.1447	82.04	0.46×10-14
16	0.99894	-	-	0.50×10-14
17	-	-	-	0.55×10-14
18	0.99860	-	-	0.60×10-14
19	-	-	-	0.65×10-14
20	0.998203	1.0087	80.18	0.69×10-14
21	-	-	-	0.76×10-14
22	0.99777	-	-	0.81×10-14
23	-	-	-	0.87×10-14
24	0.99730	-	-	0.93×10-14
25	0.997044	0.8949	78.36	1.00×10-14
26	0.99678	-	-	1.10×10-14
27	-	-	-	1.17×10-14
28	0.99623	-	-	1.29×10-14
29	-	-	-	1.38×10-14
30	0.995646	0.8004	76.58	1.48×10-14
31	-	-	-	1.58×10-14
32	0.99503	-	-	1.70×10-14
33	-	-	-	1.82×10-14
34	0.99437	-	-	1.95×10-14
35	0.99403	0.7208	74.85	2.09×10-14
36	0.99369	-	-	2.24×10-14
37	-	-	-	2.40×10-14
38	0.99297	-	-	2.57×10-14
39	-	-	-	2.75×10-14
40	0.99222	-	73.15	2.95×10-14
42	0.99144	-	-	-
44	0.99063	-	-	-
45	-	-	71.50	-
46	0.98979	-	-	-
48	0.98893	-	-	-
50	0.98804	-	69.88	5.5×10-14
52	0.98712	-	-	-
54	0.98618	-	-	-
55	-	-	68.30	-
56	0.98521	-	-	-
58	0.98422	-	-	-
60	0.98320	-	66.76	9.55×10-14
62	0.98216	-	-	-
64	0.98109	-	-	-
65	-	-	65.25	-
66	0.98001	-	-	-
68	0.97890	-	-	-
70	0.97777	-	63.78	15.8×10-14
72	0.97661	-	-	-
74	0.97544	-	-	-
75	-	-	62.34	-
76	0.97424	-	-	-
78	0.97303	-	-	-
80	0.97179	-	60.93	25.1×10-14
82	0.97053	-	-	-
84	0.96926	-	-	-
85	-	-	59.55	-
86	0.96796	-	-	-
88	0.96665	-	-	-
90	0.96531	-	58.20	38.0×10-14
92	0.96396	-	-	-
94	0.96259	-	-	-
95	-	-	56.88	-
96	0.96120	-	-	-
98	0.95979	-	-	-
100	0.95836	-	55.58	55.0×10-14

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