水的反常膨胀

1、水的反常膨胀一般物质由于温度影响，其体积为热胀冷缩。但也有少数热缩冷胀的物质，如水、锑、铋、液态铁等，在某种条件下恰好与上面的情况相反。实验证明，对0的水加热到 4时，其体积不但不增大，反而缩小。当水的温度高于4时，它的体积才会随着温度的升高而膨胀。因此，水在 4时的体积最小，密度最大。湖泊里水的表面，当冬季气温下降时，若水温在 4以上时，上层的水冷却，体积缩小，密度变大，于是下沉到底部，而下层的暖水就升到上层来。这样，上层的冷水跟下层的暖水不断地交换位置，整个的水温逐渐降低。这种热的对流现象只能进行到所有水的温度都达到 4时为止。 当水温降到 4以下时， 上层的水反而膨胀，密度减小，于是冷水

2、层停留在上面继续冷却，一直到温度下降到 0时，上面的冷水层结成了冰为止。以上阶段热的交换主要形式是对流。当冰封水面之后，水的冷却就完全依靠水的热传导方式来进行热传递。由于水的导热性能很差，因此湖底的水温仍保持在 4左右。这种水的反常膨胀特性，保证了水中的动植物，能在寒冷季节内生存下来。还应注意到，冰在冷却时与一般物质相同， 也是缩小的。 受热则膨胀，只有在 0到 4的范围内的水才显示出反常膨胀的现象来。很早以前，我国人民就已经懂得了冰冻膨胀的原理，并利用它来开采石头：冬天，他们在岩石缝里灌满水，让水结第 1页冰膨大，把巨大的山石撑得四分五裂，很快就能采到大量的石料。近年来，工 生 上出 了一种

3、巧妙的新工 “冰 成型”，也是冰 膨 原理的 用。 法是：根据零件的形状，用 度很大的金属，做一个凹形的阴模和一个凸形的阳模，把要加工的金属板放在两个模的中 ，在阳模和密 的外壳之 ， 灌 4左右的水， 然后把 个装置冷却到 0 以下。 ，由于水 冰，体 膨 ，所 生的巨大力量把阳模 向阴模，便把金属板 成一定形状的部件了。豆腐本来是光滑 嫩的，冰 以后，它的模 什么会 得象泡沫塑料呢？豆腐的内部有无数的小孔， 些小孔大小不一，有的互相 通，有的 合成一个个小“容器”， 些小孔里面都充 了水分。我 知道，由于0到 4的水有 冷 的特性，当孔中的水温度由4降到 0，它的体 大了，比常温 水的体

4、要大 10%左右。当豆腐的温度降到 0以下 ，里面的水分 成冰，原来的小孔便被冰撑大了，整 豆腐就被 成网 形状。等到冰熔化成水从豆腐里跑掉以后，就留下了数不清的孔洞，使豆腐 得象泡沫塑料一 。 豆腐 烹 ， 些孔洞里都灌 了 汁，吃起来不但富有 性，而且味道也格外 美可口。冰 也会 人 来危害，它能使水缸 破，把自来水管道 裂因此，在冬季来 的 候，要及 做好保暖防第 2页冻工作。热缩冷胀的金属锑锑是一种银灰色的金属，它总共有四个“孩子”，人们见到次数最多是老大，名字叫“灰锑”。它还有三个小“弟弟”，依次是黄色的黄锑、黑色的黑锑和容易爆炸锑。不过，这三个小弟弟的化学“性格”都不稳定。黄锑比较喜欢低温，温度一超过零下 80，它就不能活下去，于是变成了黑锑。而黑锑只要一加热就会变成人们常见的灰锑。至于爆炸锑，更是不得了，只要你用一个硬东西碰一碰它，就会“火冒三丈”，同时放出大量的热，很快变成灰锑。锑有一个反常的脾气热缩冷胀。大家知道，一般的物体都是热胀冷缩，然而，液态的锑在冷却凝固时，体积反而更大了。过去，人们利用锑的这个怪脾气，制成了铅字。在溶化了的铅字合金中加入一些液态的锑，然而把混合起来的熔液倒入铜模