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如果現(xiàn)在你很渴，但身邊只有一升0度的冰水和一升100度的開水，怎么辦？將兩升水兌在一起，是不是能夠得到兩升可以喝的50度的水了？
當(dāng)然不是，首先，50度的水也是入不了口的，別說50度，就是40度，入口也有點燙，而且喝燙水對于食道和胃都不太友好。其次，我們所得到的水并不是兩升。第三，兌在一起的水也并不是50度。
這是不是有些違背常識呢？因為在常識中，我們會將這個問題看做是一個簡單的數(shù)學(xué)問題，而數(shù)學(xué)問題通常是理想化的。但在現(xiàn)實中，這是一個物理問題，所以必須綜合考慮幾個因素，第一就是水的密度，第二是水的比熱容。水的密度不是1000g/L嗎？是的，但這是物理老師告訴我們的數(shù)據(jù) ，之所以使用這樣一個固定的數(shù)據(jù)，是為了在考試的時候更加方便，否則出題者就要明確寫出水的溫度，這就有些過于麻煩了。

在現(xiàn)實之中，水的密度是不斷變化的，在3.98攝氏度的時候，水的密度是最大的，而隨著水溫的不斷升高，密度會逐漸降低。
為什么溫度對于水的密度會有影響呢？這就要從溫度的本質(zhì)說起了。什么是溫度呢？溫度就是運動。世界上的一切物質(zhì)都是由分子和原子所構(gòu)成的，而分子和原子時時刻刻都處于運動之中，即便是一塊看起來紋絲不動的石頭，它內(nèi)部的分子也沒有一刻停歇，區(qū)別只在于運動的快慢而已。
物質(zhì)內(nèi)部的分子運動速度越快，那么這個物質(zhì)的溫度就越高，反之運動速度越慢，物質(zhì)所呈現(xiàn)出來的溫度就越低，如果一個物質(zhì)內(nèi)部的分子完全靜止，那么這個物質(zhì)就會呈現(xiàn)為絕對零度，也就是零下273.15攝氏度。

溫度越高，物質(zhì)內(nèi)部的分子運動速度就越快，而水是由水分子所組成的，溫度越高，水分子的運動速度就越快，而運動速度越快，分子之間的空隙就越大，所以密度也就越低，因此隨著溫度的升高，水的密度就會下降。
所以在相同質(zhì)量下，溫度越高的水，體積就越大。既然如此，為什么溫度更低的冰比水的體積更大呢？這就是另外一個問題了，因為水結(jié)冰時，分子會締合在一起形成一個巨大的締合分子，而冰中的水分子結(jié)構(gòu)是每一個氧原子都有四個氫原子作為緊鄰的四面體結(jié)構(gòu)，這樣一種敞開式的結(jié)構(gòu)使得空隙增大，所以冰相比水而言，體積自然也就更大了。不過我們無需考慮冰的問題，這里所說的只是0攝氏度的水。在你的印象中，0攝氏度代表著冰水混合物，但實際上既有0度的冰，也有0度的水。

0度的水如果想要變成0度的冰，還需要釋放一點熱量，反之，0度的冰如果想要變成0度的水，則需要吸收一點熱量。
現(xiàn)在我們明白了不同溫度的水的密度為什么不同，那么0度的水和100度的水的密度分別為多少呢？0度水的密度是999.84g/L，而100度水的密度為958.36g/L，所以將二者融合之后，我們就會得到1958.2g的水。有了水的質(zhì)量，要想知道最終水的體積和溫度，我們還需要考慮另一個因素，就是水的比熱容。
什么是比熱容呢？比熱容指的就是一千克質(zhì)量的水升高或降低1度時吸收或放出的熱量。由于水含有很強的氫鍵，而氫鍵在加熱室會吸收大量的熱量，所以水的比熱容是比較大的，也就是說水升溫的時候會吸收大量的熱量，而降溫的時候會釋放巨大的熱量，這就是我們平時要給食物加熱可以泡熱水，而給食物降溫可以泡冷水的原因。