膨胀的冰

把一大块冰放入盛有一定量水的杯子里，冰块就在水面上浮起来了。再把杯子里的水加满，可以看到冰块的一部分还是露出水面的。那么，等冰块全部融化后，杯子里的水会出现什么情况呢？

A.水会从杯子里面溢出来

B.水正好是满满一杯

C.水的量会稍有减少

答案是B。冰完全融化成水后，体积减小，而减小的刚好是之前露出水面的那一部分的体积，所以最终水是满杯状态。

固态、液态、气态的区别

先让我们来思考一下，物质由固态变成液态是怎么回事吧。固态、液态、气态，它们之间的区别，实际是组成物质的微粒的运动状态的区别。

比如，我们把教室里坐着的每一个学生假想成组成某一物质的微粒。上课铃声响起后，大家都会端正地坐在自己的座位上，对吧？这种状态就是固态。每个人都面向前方，规规矩矩地按照自己的座位顺序坐着。

老师说：“站起来走走也可以，有不懂的地方就问问你的小伙伴吧。”然后，大家就乱哄哄地走动起来了。这种状态就是液态。每个人都按照自己的意愿，自由地走动着。

下课了，大家在教室里以非常快的速度跑来跑去。这种状态就是气态。和固态、液态相比，气态时物质中的一个个微粒显得十分有活力。

物质由液态变成固态时，一般体积是减小的

当物质从液态变成固态的时候，先前还在自由活动的微粒会马上集合，规规矩矩地排好队。它们的步子小而轻，完全不同于之前的四处乱转。所以，物质由液态变成固态之后，体积一般会减小。

对于同一物质而言，在它的液体中放入其固体，固体一般会下沉。如果比较同样体积的该物质的液体和固体的质量，应该就很容易理解了。

比如，我们把加热后熔化了的蜡烛放到杯子里面进行冷却，会发现蜡烛的体积最终变小了。对于同一物质来说，在质量不变的情况下，一般固态时体积小，液态时体积大。想要液态时的体积和固态时的体积一样大，就需要往天平上固态的一端再加点固体才行。那么，固态一端比液态一端大的质量，就是增加的那部分固体的质量。

但是冰是会浮在水面上的啊。冰是固体，本来沉到水里也不会让人觉得奇怪，那么，为什么冰却会浮到水面上呢？

水变成冰的时候，体积是增大的

你们有没有在郊游之前将饮料倒入塑料瓶里冻起来的经历呢？如果装满饮料的话，冻过的塑料瓶会膨胀呢。如果是用那种不会碎的金属杯子装满水再冷冻的话，结成的冰就会冒出杯口了。

把冰放入水中，冰浮起来时有一部分会露出水面呢。露出水面的这一部分的体积和水变成冰时增加的体积，几乎是相等的。

为什么水结成冰后体积会增大呢？

液体状态下，构成物质的微粒的活动都是散乱的，构成水的微粒也是如此。水变成固态的冰以后，微粒的活动变慢，它们会规距地排列起来。我们把冰的这种状态叫作晶体。

形成冰时，微粒们以一定的空间结构排列起来，这时就产生了巨大的空隙，因此，冰的体积要比水的体积大。

对于我们生活中的常见物质而言，似乎只有水变成固体的时候体积会增大，它是一个特殊的存在。