因为氢原子的两个电子正好与氧原子外层的六个电子,形成饱和的最佳平衡状态.而温度高于4度时,因内能增加使电子与核的距离增加,也使饱和电子轨道两侧的氢原子核的距离加大,所以高于4度水是热胀冷缩.但是低于4度时,内能减小,即意味着原子核对电子的束缚能量增强,这样氢原子的电子就要逐渐回到自己原有的电子轨道,而逐渐疏远原有最佳平衡状态的轨道,这样温度越低饱和电子轨道两侧的氢原子距离就会越加大,所以越低于4度体积越增加.
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