第025 期

为什么冰块会浮起来?

Why do ice cubes float?

用飞鼠老师漫画解释冰块浮起来原理:水结冰后分子排成有空隙的结构,体积变大、密度变小,所以比水轻。

📅 2026-07-07

📌 一句话记住

冰比水更"松散"

📖 科普详解

主题引入

把冰块丢进水杯里,它不会像小石头一样沉到底,而是晃晃悠悠浮在水面上。小飞盯着冰块吐槽:你明明是固体,怎么还会“水上漂”? 冰块会浮起来,关键原因是:冰的密度比液态水小。简单说,同样大小的一块冰,比同样大小的一块水更轻一点,所以水能把冰块托起来。

常见误解

很多人以为:冰块浮起来,是因为冰块里面有空气。这个说法不准确。冰块里有时确实会有小气泡,但冰能浮起来,主要不是靠气泡,而是因为水结冰以后,水分子的排列方式变了。 还有人以为:固体一定比液体重,所以固体都应该沉下去。其实不一定。能不能浮起来,要看密度。木头是固体,但很多木头能浮在水上;铁块密度比水大,所以会沉下去。小飞总结:不是看“固体不固体”,是看“挤不挤、重不重”。

核心原理

液态水里的水分子像一群在操场上乱跑的小朋友,离得比较近,也能挤来挤去。温度降低到结冰时,水分子会排成比较规则的结构,像搭起了一个有空隙的小架子。 这个“冰架子”看起来更整齐,但里面空隙更多,所以同样多的水分子占的空间变大了。质量差不多,体积变大,密度就变小。密度比水小的东西,就更容易浮在水面上。 这也是为什么水结冰后体积会变大。把装满水的瓶子直接放进冷冻室,水结冰膨胀,可能会把瓶子撑裂。冰块不是偷偷变轻了,而是变得“蓬松”了一点。

生活应用

冰块浮在饮料上,所以能从上面慢慢给饮料降温。如果冰块沉到底,杯子上层可能就没那么快变凉了。湖水结冰时,冰通常也会浮在水面,先从表面结成一层冰。 这对水里的生物很重要。冬天湖面结冰后,下面的水还能保持液态,鱼和其他生物可以在冰层下面生活。如果冰比水重,冰会沉下去,湖泊可能更容易从下到上冻住,那就麻烦大了。

延伸知识

水有一个很特别的地方:大约 4 摄氏度时密度最大。继续变冷接近结冰时,水反而会开始变“松”。这就是水和很多普通液体不太一样的地方。 冰山也能浮在海面上,因为冰的密度比海水小。不过冰山大部分身体藏在水下,只露出一小部分在上面。小飞画了个重点圈:看见一点点,不代表下面也一点点。

一句话总结

冰块会浮起来,是因为水结冰后分子排成有空隙的结构,体积变大、密度变小,所以比水更容易被托在水面上。