水的性质 | 台灣之美
![水的性质](https://i.imgur.com/2P5xFLc.jpg)
水以多种形态存在,固态的水即我们熟知的冰,气态的水即我们所说的水蒸气(无色,我们看到的白色水气是水蒸气冷凝后的液态小水滴),而一般只有液态的水才被视为水。
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水是一种无色、无味的化合物,分子式为H2O,除了以气体形式存在于大气中,其液体和固体形式占据了地面70-75%的组成部分,是地球表面上最多的物质。标准状况下,水分子在液体和气体之间保持动态平衡。室温下,它是无色,无味,透明的液体。作为通用溶剂之一,水可以溶解许多物质。因此,自然界极少有水的纯净物。
热力学性质[编辑] 相态[编辑]水以多种形态存在,而一般只有液态的水才被视为水。
气态:气态的水即我们所说的水蒸气。水蒸气是无色的,我们看到的白色水气是水蒸气冷凝后的液态小水滴。 过冷水是低过0℃的水,在破坏平衡下会迅速结冰。超临界水是在高压和高温环境下形成的水,不仅具有极强的氧化能力,而且极易与油和其他物质混合,具有很强融合能力。 固态的水即我们熟知的冰。由于氢键的存在,当水被冷却至冰点附近时,水分子能透过重组来使能量最小化的关系,所以氢键的存在意味着分子可以形成带六角形晶体结构的冰,这种冰的密度实际上较低:因此于固态时(冰)会浮水上。亦即是说,水结冰时会膨胀(负热膨胀)。在足够压力下,固体密度比液体低会带来一个有趣的效果。当压力增加时熔点下降,而当熔点温度比周围环境低时冰会熔化。要使熔点大幅度下降需要增加相当大的压力——溜冰者所施加的压力只会把熔点下调约0.09℃。 热冰是水的另一个惊人现象,即水在室温下,加以106V/m的电场,也能变成冰[2]。这个现象被用来解释云的形成,云层里的冰晶初次形成时需要−10 °C的低温,而后来再次结冰只需要−5 °C,这意味着晶体的结构发生了改变。[3] 聚合水是一个水的聚合物的假设,在1960年代晚期是科学界的争论话题之一。现在多数人认为聚合水并不存在。 相变[编辑] 水的相图 三相点:固态、液态和气态能同时存在的温度和压力就被称为水的三相点。这点用于制定温度单位(开氏度,...
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