Aquí hay algunos excelentes gráficos que describen las capacidades físicas del agua:
STP está a aproximadamente 0.1MPa, por lo que el máximo está a 277-278 K, o 4-5 C.
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Desafortunadamente no pude encontrar la imagen de esto en mi libro de PChem, pero esencialmente, la densidad es una función de las funciones de temperatura y estado (entalpía y entropía). La tensión superficial (medida en centidinos, o Newton por centímetro cuadrado) es una función de la presión, la temperatura y el volumen molar (ecuación de Clapeyron para la presión de vapor).
Por lo tanto, la pequeña depresión del estado de entalpía en STP indica el punto más bajo de presión de vapor y, por lo tanto, la densidad más alta para un líquido.
No soy químico físico, así que no puedo explicarlo mejor que eso. No discutimos la energía de Hemholtz en profundidad.
