Rohan – det är en mycket trevlig fråga. Jag antar att du hänvisar till flytande vatten, inte IS, eftersom 4 msk C handlar om temperaturen (T) vid vilken flytande vatten har en minsta volym vid atmosfärstryck.expansionen av vatten vid lägre T är resultatet av att vattenmolekylerna ordnar sig för att minimera energin i deras interaktioner. För de flesta molekyler innebär det vanligtvis att man klämmer ihop lite, men vatten råkar ha ETT lågenergiarrangemang som är ganska öppet. När det är coolt, de bosätter sig i lägre energiarrangemang. Vid högre T samplar molekylerna ännu högre energitillstånd, och en majoritet av dem är löst packade, så vätskan expanderar – det mer typiska beteendet.
Jag har inte sagt varför 4 C är speciellt. Inget speciellt händer där i vattnets struktur. 4 msk C råkar bara vara den T vid vilken expansionen, på grund av att bosätta sig i de speciella lågenergitillstånden, och sammandragningen, på grund av den allmänna trenden att spendera mer tid i kontakt vid låg T, avbryta.
0 C är en annan sak. Vid den T löper tendensen att bosätta sig i en speciell lågenergistruktur på ett kooperativt sätt och iskristaller bildas. Vattenprover strax över och under 0 C är mycket olika. Strax över och under 4 C. C. är de nästan lika.
Mike W.
(publicerad den 10/22/2007)