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水的密度在3.98摄氏度时最大，为1.0×10³千克每立方米，温度高于3.98摄氏度时，水的密度随温度升高而减小 ，在0至3.98摄氏度时，水热缩冷涨，密度随温度的升高而增加，即冰的密度反比同温度的水小，同等体积情况下，水比冰重。
原因：当温度在0摄氏度水未结冰时，大多数水分子是以（H₂O）3的缔合分子存在，当温度升高到3.98摄氏度时，水分子多以（H₂O）2缔合分子形式存在，分子占据空间相对减小，此时水的密度最大如果温度再继续升高在3.98摄氏度以上，一般物质热胀冷缩的规律即占主导地位了，水温降到0摄氏度时，水结成冰，此时几乎全部分子缔合在一起成为一个巨大的缔合分子，在冰中水分子的排布是每一个氧原子有四个氢原子为近邻两个氢键这种排布导致成是种敞开结构，冰的结构中有较大的空隙，所以冰的密度反比同温度的水小，即十立方水与十立方冰相比，十立方水比较重
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