零下多少度冰的体积最大

水在4摄氏度时体积最小，密度最大。随着温度降至零下，冰的体积开始膨胀。实验数据显示，当温度降至零下20摄氏度左右时，冰的体积达到最大值。这一现象源于水分子的特殊排列方式，低温下氢键形成更规则的结构，分子间距增大。冬季水管冻裂正是因为水结冰后体积膨胀约9%，对管道产生巨大压力。

冰的最大体积还与压力和纯度有关。纯净水在零下30摄氏度时体积膨胀最为明显。高山地区的冰川因低温和低压条件，冰的体积膨胀效应更为显著。实验室测量表明，冰的体积膨胀率在零下40摄氏度时达到峰值，比液态水体积增加约11%。这种体积膨胀现象在极地冰盖和冻土层研究中具有重要应用价值。