不同温度下水的密度是多少？-浩瀚科普

不同温度下水的密度是多少？

2022年10月9日上午8:31 • 科学 • 14301 views

说到水的密度，似乎这是一个常识，一般将水的密度定义为1克/立方厘米。但是这个数值是有限定条件的，那就是一个大气压下，水的温度为4℃，而且需要是纯水，这个时候是水密度最大的时候。

水的密度取决于该地区的温度和气压，不同的温度下水的密度会有一定的差异，但是这个差异比较小，4℃的时候水的密度达到最大值，精确数值为0.9998395克/立方厘米，通常情况下是可以用1克/立方厘米来表示水的密度。

下面的表格中我们列出了不同温度下液态水的密度数据：

温度（℃）	密度（克/立方厘米）	热膨胀系数*10-4K-1
0.1	0.9998495	-0.68
1	0.9999017	-0.5
4	0.9999749	0.003
10	0.9997	0.88
15	0.9991026	1.51
20	0.9982067	2.07
25	0.997047	2.57
30	0.9956488	3.03
35	0.9940326	3.45
40	0.9922152	3.84
45	0.99021	4.2
50	0.98804	4.54
55	0.98569	4.86
60	0.9832	5.16
65	0.98055	5.44
70	0.97776	5.71
75	0.97484	5.97
80	0.97179	6.21
85	0.96861	6.44
90	0.96531	6.66
95	0.96189	6.87
100	0.95835	7.03
110	0.95095	8.01
120	0.94311	8.6
140	0.92613	9.75
160	0.90745	11
180	0.887	12.3
200	0.86466	13.9
220	0.84022	16
240	0.81337	18.6
260	0.78363	22.1
280	0.75028
300	0.71214
320	0.66709
340	0.61067
360	0.52759
373.946	0.322

条件：（0-100°C at 1 atm, >100 °C at饱和压力）

与普通液体不同，水的密度从4摄氏度下降到0摄氏度。高于4摄氏度，水的密度随着温度的升高而降低。这种行为被称为“密度异常”。由于这一特性，冰的密度小于4摄氏度时的水的密度。令人惊讶的是，冰山的几乎所有体积都位于吃水线以下，而不是高于水线。冻结后，冰的密度降低了约9%。这个属性对生命很重要。如果水的重量比冰轻，冰就会沉到海洋和湖泊的底部，并从下往上结冰。但是你可能知道，水是一种极好的绝热体。

在寒冷地区（冬季和正常期间），大气温度缓慢降至0摄氏度甚至更低。海洋和湖泊表面的水冷却下来，变得很重。遵循密度规则，冷水下降，热水上升。这种对流过程一直持续到下表面的水温度达到4摄氏度左右。此时水的密度最大，湖泊和海洋上表面的水不能下来，对流过程停止。然后湖水和海水的上层冷却并变成冰。然后冰漂浮在湖面或海水表面。然而，水的较低层保持在4摄氏度，这对于任何水生动物来说都足够温暖才能生存。

现在，来看看压力对密度的影响。正常密度是——压力增加时密度增加，压力降低时密度减小。随着压力的增加，任何物质的分子都会靠得更近，从而产生更高的密度。另一方面，当压力降低时，分子彼此远离。由于这个原因，密度降低。同样的逻辑也适用于水。压力会影响密度，但水的可压缩性不是很高，因此它通常不是一个重要因素。

浩瀚科普二维码图片