我們都知道等量水的體積會隨著溫度而變化,

下表是水的密度隨溫度變化的關係 (純水於一大氣壓下)

水的密度在3.98^oC時有極大值(1.0000).

當溫度大於3.98^oC時, 水的密度會逐漸減小

(例如上表中1.00^oC時, 密度為 0.999 9015 g/cm³).

看起來似乎只有些微的變化, 但是卻有著極大的影響.

當水面由於受到外界的影響, 從高溫逐漸往下降時,

水面的溫度會低於水底的溫度.

由於溫度高於3.98^oC時, 較低溫的水密度較大.

於是水面上的水會逐漸往下沉,

而水面下較高溫的水, 因為密度較小, 而逐漸往上.

形成水的上下對流.

可是當水溫低於3.98^oC時,

水面上較低溫的水, 密度反而變的較水面下的水還小.

於是較低溫的水, 便只好浮在水面上.

靠著傳導的方式傳遞熱量 (降溫).

當溫度低於 0^oC時, 開始由水面上逐漸往水面下結冰.

而在冰底下的水溫則是 3.98^oC.

因此魚類生物還能存活下來.

要是水沒有如此奇特的性質. 而是由水底下開始結冰.

對流將使得結冰速率增加.

經過一次嚴冬, 河裡及湖裡的魚類大慨都死光了.

整個地球的生物鏈, 可就得重新安排了!

你想世界會變成什麼樣子！！！

水的特殊性質：

1. 水有很大的 熱容量, 地球上 3/4的面積為海水.

因此能調節溫度, 使地表溫度不至於變化太大

2. 水的 導熱性 並不好. ...待續

歡迎你的意見：E-mail hwang@phy03.phy.ntnu.edu.tw 師大物理系 黃福坤