冬天湖面上結了一層厚厚的冰,,而魚卻能在水底自由自在的生活

2021-05-04 04:39:36 字數 3239 閱讀 7380

1樓:義明智

4度時水的密度最大

4度的水為什麼密度最大

日本物質材料研究機構物質研究所研究員三島修和鈴木芳治通過實驗證實,在低溫條件下兩種非晶態冰之間存在不連續性轉移。在低溫情況下,低密度水和高密度水呈完全不同的形態。這項研究不僅首次解釋了水在攝氏4度時密度最大的現象,而且在生態系統、水溶液系統等與水有關的領域有廣泛的研究與應用價值。

該成果發表在最新一期的《自然》雜誌上。

多年來,科學家通過理論計算與實驗,一直在進行水的非晶態多樣性研究。水通常在攝氏零度時結冰。但水在攝氏零度以下時也可保持液體狀態,稱作過冷卻水。

當過冷卻水到達臨界點以下時就會分離出兩種狀態,既低密度水和高密度水。與此相對應,也存在低密度和高密度兩種非晶態冰。由於水在低溫時易於結冰,也由於沒有非晶態冰之間互相轉移的現存理論,水的非晶態多樣性學說存在很多爭論。

其中之一就是兩種密度的非晶態水是否會發生連續轉移。

日本科學家的這項研究,觀察了高密度非晶態冰(hda)向低密度非晶態冰( lda)變化的過程。發現 h da在零下158攝氏度以下時整體均一膨脹,在零下158攝氏度時隨著不均一的體積變化迅速向 l da轉移。在轉移過程中,出現兩種成分共存狀態,隨著時間推移, h da和lda逐漸分離。

研究證實,低溫下兩種水之間的轉移是不連續的。

科學家認為,這項研究成果是揭開水領域各種問題的重大突破,將對今後過冷卻水等研究產生重大影響,同時將帶動對同溫層中的雲的研究及在冰點下活動的動植物細胞內存在的過冷卻水的研究。如果今後能夠控制這兩種水的臨界點,就可以自由控制水的結晶,對人類控制地球環境和開發生物冷卻儲存技術極有價值涉及到化學。由於水分子是極性很強的分子,能通過氫鍵結合成締合分子(多個水分子組合在一起)。

液態水,除含有簡單的水分子(h2o)外,同時還含有締合分子,最典型的兩種是(h2o)2和(h2o)3,前者稱為雙分子締合水分子。物質的密度由物質內分子的平均間距決定。當溫度在0℃水未結冰時,大多數水分子是以(h2o)3的締合分子存在,當溫度公升高到3.

98℃(101kpa)時水分子多以雙分子締合水分子的形式存在(在水溫由0℃公升至4℃的過程中,由締合水分子氫鍵斷裂引起水密度增大的作用,比由分子熱運動速度加快引起水密度減小的作用更大,所以在這個過程中,水的密度隨溫度的增高而加大。),分子佔據空間相對減小,此時水的密度最大。如果溫度再繼續公升高在3.

98℃以上,一般物質熱脹冷縮的規律即佔主導地位了。水溫降到0℃時,水結成冰,水結冰時幾乎全部分子締合在一起成為乙個巨大的締合分子,在冰中水分子的排布是每乙個氧原子有四個氫原子為近鄰(兩個共價鍵,兩個氫鍵),這樣一種排布導致成一種敞開結構,也就是說冰的結構中有較大的空隙,所以冰的密度反比同溫度的水小。

2樓:匿名使用者

魚是變溫動物,在4攝氏度的環境中體溫也降至4攝氏度,同時酶的活性降低,新陳代謝減緩,但整體保持代謝平衡,所以魚可以生活。

人是恆溫動物,這是長時間進化形成的調節機制,以保證身體狀態不隨外界環境變化,能更好的適應環境。如果人置於4度的水中,開始會大量產熱以保證體溫,但時間長了能源消耗殆盡體溫下降。導致人體功能紊亂而死亡。

3樓:梅維俊

因為在結冰的時候,相當於給河蓋了一層被子,起到了保溫作用,而且水在4度時的密度最大,所以才會導致河水溫度比湖面高!

4樓:

水在4度時的密度最大

在北方寒冷的冬天,湖面上結了厚厚的一層冰,而魚卻能在湖底自由地生活,估計一下,水溫約為_____?

5樓:匿名使用者

在湖面較低溫的水會先凝結成冰,然後向湖底漫延...

水會開始變涼..然後就是樓主說的上層4度的重水下降到下層...

但水底溫度最後大約恆定的保持在4度.((除非咱們的冬天很冷且像南極一樣長..且水是死水..

才會完全凍住..流動的水因為其流動性..會有能量的迴圈..

所以不會完全凍住))

水越接近3.98攝氏度(姑且算4攝氏度)時水的密度越高"凍死"這個概念指我們人類.狗.

等等的恆溫動物...一般來說4攝氏度..魚體溫是不一定的..

所以能生存(除了熱帶魚...但乙個地區的物種應該能適應該地區的環境的)

原創祝你開心每一天

6樓:水體中

下面的水比重大些,這點可能也要考慮!還有壓強也會影響溫度的!

湖面上結了厚厚一層冰,而魚卻能在湖底自由自在地生活為什麼

7樓:匿名使用者

結冰的是湖表層的水.湖底層的水保持在4℃,因此魚不會被凍壞,故而可以在湖底自由自在地生活.

8樓:速聖

結冰的是湖表層的水.上面結冰 但冰下的水溫是0度以上的 水是在0度才結冰的 湖底溫度也是看湖的深度來取的 不一樣的深度 水溫是不一樣的 越深 溫度越高湖底層的水保持在4℃,因此魚不會被凍壞,故而可以在湖底自由自在地生活.

9樓:仰望v天花板

魚是冷血動物,冬天耗的氧氣很少,領悟湖水比較多,水中的氧氣足夠魚寶寶存活到冰化了

在北方寒冷的冬天,湖面上結了厚厚的一層冰,而魚卻能在湖底自由活動,湖底的水溫大概是_________.

10樓:匿名使用者

4度因為0到4度的水是熱縮冷脹。單位質量的水4度時體積最小密度最大,所以它下沉在湖底。

11樓:

沒的解釋!這個是物理常識!魚在4度的水裡還能夠生存!

而湖水到了冬天表面上結冰了但是最底下的湖水還是保持在4度的溫度!這是大自然的定律!

物理題急 嚴冬,湖面上結了一層厚厚的冰,但冰下面的魚兒仍在游動,小敏為了測出冰下水的溫度,她在冰上

12樓:匿名使用者

0,先粗略估計冰下水的溫度,選擇合適量程的實驗溫度計。

1,用實驗用的燒杯啥的將冰下水取出。

2,將實驗用的溫度計插入水中,注意玻璃泡要全部浸入水中,且溫度計不能碰到管壁和管身。

3,讀數時候視線與管相平,且讀數時溫度計要一直插入燒杯中,,記錄下此時的溫度。

4,重複上述的步驟,多次測量,取平均值便可

13樓:天方格

首先要知道的是什麼實驗室溫度計,水銀溫度計,還是鉑熱電阻溫度計?

其次要分層次測量,看湖深不深,你可以分成幾段進行測量,這其中水銀溫度計是測不好水溫的。

然後你可以將水溫做成圖表進行分析。

14樓:行

採用多次測量,然後取平均值

在冬天的湖面上結了一層厚冰,氣溫達到 23度,則冰的上表面 下表面及湖底的溫度分別為

d冰面必然和外界溫度一樣 冰下表面0 c,因為這個溫度冰水共存 湖底4 c,因為水4 c時密度最大 選d 湖底溫度最高,所以魚才能活啊!前幾天物理老師剛講過。湖面跟空氣接觸熱傳遞溫度也應該是 23攝氏度,中間不大清楚。在冬天,湖面上結了一層厚冰,氣溫達 20 則冰的上表面和下表面的溫度分別是 20 ...

冬天氣溫是5,湖面上結了一層厚冰,冰的上表面的溫度是

上表面是冬天的氣溫溫度 5攝氏度,而下表面的溫度則是冰水混合物的溫度0攝氏度 冰的上表面的溫度是 5 冰的下表面溫度是0 冰水混合物 冰的上表面的溫度是 5 冰的下表面溫度是0 下表面是冰水混合物,物理學中規定冰水混合物的溫度為0 上表面溫度是 5度,下表面溫度是0度。冰的下表面溫度是0,冰的上表面...

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鬥魚發情了。注意bai如果真產卵了的du話,產完卵要zhi及時將雌魚和卵dao隔離,因為母魚吃卵。版 如果你權不隔離公魚和母魚,那麼最後不僅卵沒了,連母魚也會被公魚咬死。當然,如果你不想繁殖鬥魚寶寶,那就無所謂了,不過養鬥魚都是單條單缸養的,它們可不是能混養的物種,同類也不能容忍同缸共處。關於鬥魚的...