水在多少度时密度最大?
水在多少度时密度最大?
A、4摄氏度
B、0摄氏度
正确答案:A
答案解析:纯净水在4摄氏度时密度最大,达到约1000千克/立方米(或1克/立方厘米)。这是水最反常的物理性质之一——大多数物质在液态时随温度降低密度增大(即冷却收缩),但水在温度从4℃降至0℃时,密度反而减小,体积膨胀。这一反常膨胀是水分子中氢键的特殊排列所致:在4℃以上,水分子热运动占主导,温度降低时分子运动减慢、间距缩小,密度增加;但在4℃以下,水分子开始形成更有序的六角形冰晶状结构(低密度排列),分子间距被强行拉大,导致体积膨胀、密度下降。在0℃结冰时,冰的密度(约917 kg/m³)小于液态水,因此冰能浮在水面上。这一特性对水生生态具有极其重要的保护意义——冬季湖面结冰,但冰下4℃的水层能提供鱼类和浮游生物的越冬生存环境。因此,水密度最大的温度是4℃,正确答案是A。