水冻成冰体积会变大。由于水的密度是1g/cm3，而冰的密度约为0.9g/cm3，所以对于一定质量的水凝固成冰后，由于质量不变，而密度减小，所以体积要变大为原来的10/9。根据水的反常膨胀，水在0℃～4°C以下时，密度最小，当水温度降低到0℃时，水会结冰，因为密度最小，体积反而会变大。
热胀冷缩是物体的一种基本性质，物体在一般状态下，受热以后会膨胀，在受冷的状态下会缩小，许多固体、液体和气体都有热胀冷缩的性质。水在4摄氏度以下具有热缩冷胀的性质，水在0摄氏度的时候开始结冰，所以水结冰时，体积变大。
在水结成冰时，水分子的运动不能破坏氢键，氢键起主要作用，它把水分子结起来形成有规则的空间结构结构，在一个晶格中，四个氢原子在正四面体的顶点上，一个氧原子位于四面体的中心。这样，使分子间的空隙变大且保持一定，因此水结成冰时体积变大，而在水中分子运动既能破坏水分子之间的氢键束缚而又不使分子作剧烈运动导致分子间频繁碰撞，各分子间可发生想对滑动顶想互交错，这样就会互相填补空隐因顶体积变大。
同样的水，体积相同，则重量必然相同。把其中一个冻成冰了后，只是这个体积变大了而已，重量不变。水的形状改变了，从液体变成固体，其有效的物质的体积不变。
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