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求真百科

水的相图

来自 孔夫子旧书网 的图片

水的相图是一个科技名词。

中国文字是历史上最古老的文字之一[1]。也是至今通行的世界上最古老的文字。世界上还没有任何一种文字像汉字这样经久不衰。 从甲骨文发展到今天的汉字,已经有数千年的历史。文字的发展经过了甲骨文、金文、大篆、小篆、隶书[2]、草书、楷书、行书等书体演变。

目录

名词解释

水是地球表面储存最丰富、分布最广泛的液体,也是形成地球气候系统最重要的物质。水在汽-液-固三相之间转化时,可以吸收或释放大量的热量,保证地球表面温度长期稳定在一个相对狭窄的范围之内。正是这样的地球气候系统的长期稳定存在,才孕育出地球生态系统。

常温常压下,水是具有一定挥发性的流动液体,密度略小于1 g/cm3。温度降低到0 ℃时,水就会凝结为固体,形成所谓的冰。与大多数物质不同的是,水凝结为固体后的体积增大、密度降低。事实上,水的密度降低在液态已经开始。如果从室温开始冷却液体水,就会发现水的密度开始时会略有增大,到约3.98 ℃(该温度称为最大密度温度,the temperature of maximum density, Tmd)时达到最大值1.000 g/cm3。然后,水的密度开始降低,在冰点发生突变降为0.917 g/cm3。水的密度的反常变化,与水分子之间形成的氢键网络密切相关。低温下,水分子之间形成更多的氢键,结构更加有序,也更加空旷。

高压下,固体水的空旷的氢键网络结构逐渐被压垮;因此,水的高压固态相图异常丰富,已发现多达16个不同的固态相,对应各种不同的氢键网络结构。

在大气压力下,液体水的沸点是100℃。历史上,水的冰点到沸点的温度,被用于定义温标。比如,在摄氏温标中,冰点被定义为0℃,沸点被定义为100℃;在华氏温标中,冰点和沸点的温度分别被定义为32℉和212℉。热力学温标虽然已经不再使用水的冰点和沸点定义温标,但使用水的另一个性质,即水的三相点定义为热力学温标的273.16 K。水在科学上的重要性,还可以从比重的单位和热量的单位得到反映。历史上,物体的密度,通过与4℃时与水的密度之比表达,称为比重。而热量的单位卡(calorie)是一定温度下,1 g水升高1℃时所吸收的热量(不同版本的卡,测量温度不同)。

参考文献