1。 一般的な傾向:
* 0°Cから4°C: 温度が上昇すると密度が増加します。これは、ほとんどの液体の典型的な動作です。
* 4°Cから100°C: 温度が上昇すると密度が低下します。これは、ほとんどの液体の典型的な動作でもあります。
2。水の異常:
* 4°Cでの最大密度: 水は4°C(39.2°F)で最大密度に達します。 これは、この温度で水が凍結されたときではなく、この温度で最も密度が高いことを意味します(氷)。これは、水の珍しい重要な特徴です。
説明:
* 水素結合: 水分子は、強力な水素結合によって一緒に保持されます。 これらの結合は、水の高い融点と沸点、高い表面張力、およびその他のユニークな特性の原因です。
* 温度と分子間隔: 温度が上昇すると、水分子はより速く動き、より振動します。これにより、分子間の平均距離が増加します。
* 4°C未満: 4°C未満では、水素結合は分子運動の増加を克服するのに十分な強さです。分子は結合し、密度が増加します。
* 4°C以上: 4°Cを超えると、分子運動の増加は水素結合力を克服します。 分子はさらに離れて移動し、密度が低下します。
意味:
* アイスフローティング: 水が4°Cで最も密度が高いという事実は、氷(凍結した水)が液体水よりも密度が低いことを意味します。これが氷が浮かぶ理由です。 氷が水よりも密度が高い場合、それは湖や海の底に沈み、多くの生態学的な問題につながります。
* 水循環: 湖や海の水を駆動する密度の変化。 この循環は、海洋生物を支える熱と栄養素の分布に役立ちます。
概要:
水の密度は0°Cから4°Cに増加し、4°Cから100°Cに減少します。 4°Cで最大密度を持つこの異常な挙動は、地球上の生命に重要であり、氷が浮かんで水の循環を可能にします。