Rohan – to bardzo miłe pytanie. Zakładam, że masz na myśli ciekłą wodę, a nie lód, ponieważ 4°C to Temperatura (T), przy której ciekła woda ma minimalną objętość, pod ciśnieniem atmosferycznym.
ekspansja wody w dolnym T wynika z tego, że cząsteczki wody układają się tak, aby zminimalizować energię ich oddziaływań. Dla większości cząsteczek, to zwykle wymaga ściśnięcia ze sobą trochę, ale zdarza się, że woda ma układ niskoenergetyczny, który jest raczej otwarty. Kiedy wszystko jest chłodne, osiedlają się w niższych układach energetycznych. Przy wyższym T, cząsteczki próbki jeszcze wyższe stany energetyczne, a większość z nich są luźno upakowane, więc ciecz rozszerza – bardziej typowe zachowanie.
nie powiedzialem dlaczego 4°C jest Wyjatkowe. W strukturze wody nie dzieje się nic specjalnego. 4°C jest właśnie T, przy którym ekspansja, z powodu osadzania się w specjalnych stanach niskoenergetycznych, i kurczenie się, z powodu ogólnej tendencji do spędzania więcej czasu w kontakcie przy niskim T, anulować.
0°C to inna sprawa. W tym T tendencja do osiedlania się w specjalnej niskoenergetycznej strukturze ucieka w sposób kooperacyjny, a kryształy lodu tworzą się. Próbki wody nieco powyżej i poniżej 0°C są bardzo różne. Nieco powyżej i poniżej 4°C są prawie takie same.
Mike W.
(Data publikacji: 22.10.2007)