水在4℃以上会热胀冷缩而在4℃以下会冷胀热缩。
水的温度在4℃以上时：物体内的粒子运动会随温度改变，当温度上升时，粒子的振动幅度加大，分子的动能增加，分子的平均自由程增加，所以表现为热胀；但当温度下降时，粒子的振动幅度便会减少，分子的动能减小，分子的平均自由程减少，所以表现为冷缩。
水的温度在4℃以下时：水中存在氢键，在温度下降情况下，水中的氢键数量增加，导致体积随温度下降体积反而增大。
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