物質(zhì)”熱脹冷縮“與水的”熱縮冷脹“

溫度上升時(shí)體積膨脹，密度相對(duì)就變小了；相反的，物質(zhì)在溫度下降時(shí)體積縮小，密度會(huì)變大。物質(zhì)的質(zhì)量不受溫度影響，但是體積會(huì)熱脹冷縮。但也有特殊的，是熱縮冷脹，如：水在4度時(shí)密度最大，所以在從0度到4度的過(guò)程中，它的密度減小。

一般來(lái)說(shuō)，不論什么物質(zhì)，也不管它處于什么狀態(tài)，隨著溫度、壓力的變化，體積或密度也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。聯(lián)系溫度T、壓力p和密度ρ（或體積）三個(gè)物理量的關(guān)系式稱(chēng)為狀態(tài)方程。氣體的體積隨它受到的壓力和所處的溫度而有顯著的變化。

固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)的密度，在溫度和壓力變化時(shí)，只發(fā)生很小的變化。例如在0℃附近，各種金屬的溫度系數(shù)（溫度升高1℃時(shí)，物體體積的變化率）大多在10-9左右。深水中的壓力和水下爆炸時(shí)的壓力可達(dá)幾百個(gè)大氣壓，甚至更高（1大氣壓=101325帕），此時(shí)必須考慮密度隨壓力的變化。

水的熱脹冷縮特殊情況：

在水溫升高的過(guò)程中，一方面，締合數(shù)小的締合水分子、單個(gè)水分子在水中的比例逐漸加大，水分子的堆集程度或密集程度逐漸加大，水的密度也隨之加大。另一方面在這個(gè)過(guò)程中，隨著溫度的升高，水分子的運(yùn)動(dòng)速度加快，使得分子的平均距離加大，密度減小。

考慮水密度隨溫度變化的規(guī)律時(shí)，應(yīng)當(dāng)綜合考慮兩種因素的影響。

在水溫由0℃升至4℃的過(guò)程中，由締合水分子氫鍵斷裂引起水密度增大的作用，比由分子熱運(yùn)動(dòng)速度加快引起水密度減小的作用更大，所以在這個(gè)過(guò)程中，水的密度隨溫度的增高而加大，為反常膨脹。

水溫超過(guò)4℃時(shí)，同樣應(yīng)當(dāng)考慮締合水分子中的氫鍵斷裂、水分子運(yùn)動(dòng)速度加快這兩個(gè)因素，綜合分析它們對(duì)水密度的影響。

由于在水溫比較高的時(shí)候，水中締合數(shù)大的締合水分子數(shù)目比較小，氫鍵斷裂所造成水密度增加的影響較小，水密度的變化主要受分子熱運(yùn)動(dòng)速度加快的影響，所以在水溫由4℃繼續(xù)升高的過(guò)程中，水的密度隨溫度升高而減小，即呈現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象。