冰為什麼會浮在水面上 冰為什麼不會沉的原理

導語：冬季，我們會看到水面上結了一層冰，而即便裂開了，這些冰也會漂浮在水面上，不會沉到水裡，甚至如果你用手按壓它到水裡，最終還是會浮起來。於是大家都感到困惑，到底冰為什麼會浮在水面上呢？你知道其中的原理嗎？下面小編就為您介紹冰為什麼不會沉的原理。

冰為什麼會浮在水面上 冰為什麼不會沉的原理

冰浮在水面上

水分子在固態時要比在液態時更佔空間，因此冰的密度比水小。所以一定體積的冰塊要比相同體積的水輕，冰就浮在水面上了。

物體較“輕”時會浮在水面上，這裡所說的“輕”並不是重量、體積，而是與浮力相關的密度。密度與浮力關係為：若ρ物體

根據諾貝爾化學獎獲得者鮑林提出的“氫鍵”概念——水和冰都是由水分子構成的，每個水分子又由兩個氫原子和一個氧原子構成。一個水分子中的氫原子與另一個水分子中氧原子產生的靜電吸引力就叫做氫鍵。但當液態的水在凝固成冰時，分子間的相互作用力使分子按一定的規則排列，冰中的每個水分子都會被相鄰的四個水分子包圍。由於氫鍵的方向性要求，水分子不能做到緊密堆積，整個冰的結構是六方或四方晶體，分子間具有較大的縫隙，空間利用率較小,從而導致冰的密度比水更小。而在液態的水中，分子的排列比較混亂，不像冰中的分子排列得那麼有規律。液態水中的氫鍵被拆散，水分子可以由一個四面體的微晶進入到另一微晶中去,因此液態水的密度就比冰塊大了。

對多數人來說，水和冰只是流動的液體和靜態的固體。但在微觀層面上，水的結構一直是個謎。中國科學院院士王恩哥曾在相關採訪中說過：“水分子之間是經由氫鍵相互連線而形成的一個複雜的網路狀結構，而氫鍵的結構條件比較靈活，在常溫下就能輕易地引起反應、變化，並且還具有動態可逆的特點，對外部環境的刺激也有著獨特的響應特性，這就使得水的結構在受到氫鍵的影響而不斷地發展變化。” 不少專家也表示，到目前為止，還沒有任何研究能準確地判定出一個水分子的周圍究竟存在幾個水分子才能與之形成氫鍵。科學永不止步，關於水分子的奧祕，還需要我們繼續探索。

冰

冰的熔點變化：

在常壓環境下，冰的熔點為0℃。0℃水凍結成冰時，體積會增大約1/9（水體積最小時為4℃）。據觀測，封閉條件下水凍結時，體積增加所產生的壓強可達2500大氣壓。

冰的熔點與壓強存在著一種奇妙的關係：在2200大氣壓以下，冰的熔點隨壓力的增大而降低，大約每升高130個大氣壓降低1攝氏度。

超過2200大氣壓後，冰的熔點隨壓力增加而升高：3530大氣壓下冰的熔點為-17℃，6380大氣壓下為 0℃，16500大氣壓下為 60℃，而20670大氣壓下冰在76℃時才熔化，稱為名副其實的“熱冰”。

冰在0℃下密度為0.917 g/cm?，而水的密度正常為1.00g/cm?，所以冰會浮於水上。

冰和水的不同與相同點：

一、相同點

冰和水都是無色透明物質。

二、不同點

1、狀態

冰：冰是固態。

水：水是液態。

2、溫度

冰：冰的溫度在0度以下。

水：水的溫度在0度以上。