水的物理特性

水有固态、液态、气态的三态变化。常温下以液态存在。在工业生产中,常利用水的固、液、气三态变化的特性,来进行能量的变换。

水在4℃(实为3.98℃)时体积最小而密度最大(为1g/cm?)。在超过或低于此温度时,密度减小,而体积却膨胀。这与通常物质的热胀冷缩的变化规律不一样。天然水在变成冰时,体积变大而密度变小。由于冰的密度(0.917g/cm?)比水小,故浮在水面上,这不仅隔绝了严寒气温,而且保护了水下生物的生存,对于地球上生物的存在与进化有着极大的作用。

水有着比所有的液体和固体物质都大的比热容,因此,当水温度每升高或降低1℃时,1g水所吸收或放出的热量,比其他物质都要大得多;1g水温度升高或降低1℃,所吸收或放出的热量约为4.2J(1cal)。水在所有的液体中有着最大的蒸发热,在100℃时,达到2256.7J/g(539.0cal/g);当冰融解为水时,其比热容要增加两倍以上,而一般固体熔化时,比热容的变化都很微小;水在沸腾时,水温仍可保持在100℃,而冰在融化时冰水混合的水温也仍可以保持在0℃。

水是一切有机化合物和生命物质的氢的来源。组成一切有机化合物的碳、氢、氧等元素,主要来自水和空气中的二氧化碳。植物通过光合作用把二氧化碳和水转化为各种有机物的生命物质。因此,一切生命都和水的各种特性密切相关。