什么温度下水的密度最大

水的密度最大時的溫度是4攝氏度（或稱4℃）。這是由於水的特殊性質，即它在4℃時具有最高的密度，而隨著溫度的升高或降低，其密度會相應減小。

這一現象的原因與水的分子結構有關。水分子由一個氧原子和兩個氫原子組成，分子間通過氫鍵相互作用。在0℃時，水分子間的氫鍵網路較為緊密，導致凍的密度比液態水小，這也是為什麼冰能夠浮在水面上的原因。

當水從0℃升溫到4℃時，分子運動增加，氫鍵網路變得不那麼有序，分子間的空隙減小，密度增大。在4℃時，水分子之間的氫鍵網路達到一個平衡狀態，使得水的密度達到最大值。

繼續升溫到超過4℃時，水分子的運動更加劇烈，分子間的空隙再次增大，密度開始減小。直到水的沸點（100℃），水分子已經具有足夠的能量來完全擺脫氫鍵的束縛，從而形成水蒸氣，此時的密度接近於零。

因此，無論是在液態還是在固態，水的密度最大值出現在4℃。這個特性對於水生生物和地球上的水循環具有重要意義，比如它有助於維持海洋中不同深度的水溫和水密度分布，影響海洋環流和生態系統的穩定性。