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水同其它物質(zhì)一樣，受熱時(shí)體積增大，密度減小。純水在攝氏零度時(shí)密度為999.87千克/立方米，在沸點(diǎn)時(shí)水的密度為958.38千克/立方米，密度減小4%。
在正常大氣壓下，水結(jié)冰時(shí)，體積突然增大11%左右。冰融化時(shí)體積又突然減小。據(jù)科學(xué)家觀測(cè)，在封閉空間中，水在凍結(jié)時(shí)，變水為冰，體積增加所產(chǎn)生的壓力可達(dá)2500個(gè)大氣壓力。這一特性對(duì)自然界和工業(yè)有重要意義。巖石裂隙在反復(fù)融凍時(shí)裂隙逐漸增大就是這個(gè)道理。地埋輸水塑料管為防凍壞,一般要求一定的埋深（大于凍土層深度）。
水的凍結(jié)溫度隨壓力的增大而降低。大約每升高130個(gè)大氣壓，水的凍結(jié)溫度降低1攝氏度。水的這種特性使大洋深的水不會(huì)凍結(jié)。
水的沸點(diǎn)與壓力成直線變化關(guān)系。沸點(diǎn)隨壓力的增加而升高。
水的熱容量除了比氫和鋁的熱容量小之外，比其它物質(zhì)的熱容量都高。水的傳熱性則比其它液體小。由于這一特性，天然水體封凍時(shí)冰體會(huì)級(jí)慢地增厚，即使在水面長(zhǎng)其封凍時(shí)，河流深處可能仍然中液體，水的這種特性對(duì)水下生命有重要意義。水的這一特性對(duì)指導(dǎo)灌溉也有意義，如進(jìn)行冬灌能提高地溫，防止越冬作物受低溫凍害。