Hvorfor udvider vandet sig ved 4 grader celsius?

Konceptet med vand, der udvider sig ved 4 grader Celsius, er ikke nøjagtigt. Selvom det er rigtigt, at vand udviser en usædvanlig adfærd relateret til temperatur, når dets tæthed en maksimal værdi på omkring 4 grader Celsius, men det udvider sig ikke.

Vandmolekyler danner brintbindinger med hinanden, hvilket skaber en løst pakket struktur. Når temperaturen stiger, øges vandmolekylernes kinetiske energi, hvilket får dem til at bevæge sig hurtigere og bryde nogle brintbindinger. Dette reducerer tætheden af ​​vand, hvilket får det til at udvide sig. Denne tendens fortsætter dog, indtil vandet når sit maksimale tæthedspunkt omkring 4 grader Celsius.

Ud over 4 grader Celsius får den fortsatte temperaturstigning vandmolekyler til at bevæge sig endnu hurtigere, bryder flere brintbindinger og lader vandet udvide sig igen. Denne ekspansion er mere udtalt ved højere temperaturer.

Derfor udvider vandet sig ikke specifikt ved 4 grader Celsius; i stedet når den sin maksimale tæthed på det tidspunkt og begynder at udvide sig, efterhånden som temperaturen stiger yderligere.