為什麼水結冰會膨脹

水結冰膨脹的原因在於液態水中水分子之間的氫鍵作用。

在液態水中，水分子通過氫鍵相互靠近，形成較爲緊密的排列，使得整體體積較小，而在水轉變爲固態（即結冰）的過程中，水分子形成了一箇更規則的四面體結構，氫鍵的作用力削弱，導致分子間的空隙變大，從而使得體積增大。

此外，大多數物質在從液態變爲固態時會因爲分子排列更緊密而體積減小，但含有氫鍵的分子（如水和氨）在固態時體積會變大。