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為什麼純水遇到冰會結冰

發布時間:2022-06-11 21:30:17

A. 為什麼純水在零度時可以結冰,糖水不能

溶液的凝固點總是比純溶劑凝固點低。這一現象叫做溶液的凝固點降低。
水凝固時,固體水與液體水處於平衡狀態,即從冰中溶化的水與液態水凝固成冰的速率相等。當液態水中溶解有固體溶質的時候,水的濃度降低,就會使液態水變成冰的速率降低。

B. 為什麼純水也會結冰呢

世界上的任何物質都有三種狀態,即固態、液態、氣態。當然等離子態與晶體態內等實驗室產物不包括。容
蒸餾水並不是純水,純水因為其水分子結構原因使得硬度很大,如果人類穿上了純水做成的防彈衣,目前是沒有槍能夠擊穿的。純水能結冰也只是在理論上實現。
日本名古屋大學的科學家使用超級計算機,在微秒的時間尺度上分析512個水分子之間氫鍵結合的狀況,終於成功地模擬出了一次水從液體變為固體的過程。科學家稱,液體固化的關鍵過程在於臨界核的形成。臨界核是一塊足夠大到不會再液化的固體物質,其餘物質就以它為核心繼續固化。它可以在雜質微粒的基礎上形成,也可以通過機械振動產生。科學家發現,在不受外界干擾的純水中,臨界核由某一區域的水分子之間產生幾個持續時間異常長的氫鍵而產生。以這些水分子構成的臨界核緩慢地增長、形狀發生變化,直至更多穩定的氫鍵迅速地擴散開來,使水從液體變為固體。

C. 純凈水會結冰嗎

純凈水會結冰。

水的凝固點:0℃。當溫度低於0℃時,水就會開始結冰。

在水結成冰時,水分回子的運動不能破壞氫答鍵,氫鍵起主要作用,它把水分子結起來形成有規則的空間結構結構,在一個晶格中,四個氫原子在正四面體的頂點上,一個氧原子位於四面體的中心.這樣,使分子間的空隙變大且保持一定,因此水結成冰時體積變大。

(3)為什麼純水遇到冰會結冰擴展閱讀:

氣溫在0℃以下時,不得對路面進行灑水作業。冷環境中灑水會導致路面結冰,灑水導致路面結冰,有可能造成行人滑倒受傷和車輛受損。

《陝西省實施<中華人民共和國道路交通安全法>辦法》第三十六條規定:氣溫在0℃以下時,不得對路面進行灑水作業。

D. 純凈水在室外零下5度不結冰,受振動後馬上結冰,請問什麼原理

動畫片 海爾兄弟
里不是說過的嗎?你沒有看??

過冷水是有一定的生成條件的:或因為水中缺少凝結核,或其它願因,在○℃以下還保持著液態,這樣的水叫過冷水。當過冷水的條件不足時它會馬上變成冰(比如天空中的飛機穿過有過冷水的雲層時,雲中的過冷水遇到飛機,在有凝結核時會馬上結成冰,飛機機身就是凝結核,飛機就容易發生墜機事故)

原理:

一般我們會認為水的凝固點為 0℃,也就是水在 0℃以下會凍結,但實際上,水在 0℃以下仍會以過冷水的型態存在,這是因為由液態水轉變成冰的過程存在有一個能量狀態。我們知道液態水具有比冰還要高的熵能(enthalpy),即結冰是一個釋放能量的有利過程,但在冰晶核化的過程中,必須創造水與冰的界面,而這個界面(表面)也是一種能量,這可由表面張力的單位"焦耳每平方公尺"(單位面積的能量)看出,此界面的形成便是冰晶核化過程的能量障礙,因為當水中一個冰胚(ice embryo)初形成時,其「表面積/體積」的比值相當的大,而創造表面積的能量也遠高於由水轉變成冰所放出的"體積能"。因此水會以過冷(supercooling)的型態存在。由於冰晶的核化速率為非常強的過冷度的函數,過冷度愈高愈不易維持液態水的存在;且過冷的液態水可能保持短時間內不結冰,但時間久了終究會凍結。

在本世紀 40及 50年代,科學家們希望知道液態水過冷度的極限,但結果不但隨研究方法而異,使用同樣的方法也常得到前後不一致的答案,早期的困難在於將實驗用水加以純化,去除雜質,這是因為水中雜質可作為現成的冰胚,造成在較高的溫度下就以「異質成核」(heterogeneous nucleation)的方式結冰。所以為了探測液態水的最高過冷度,除去水中這些可作為冰核的雜質為必要程序,而使用「 少量樣品」(small sample)則成為標準的技巧。假設固定體積的水中含有一定量的雜質,那麼一半體積的水中雜質的量便只有一半,也就是說,愈小的樣品應含有愈少的雜質,也愈不容易形成異質成核。經由實驗,凍結溫度的確隨樣品體積的減少而降低,其極限約在 –40℃,即 –40℃為理論上半徑約 1?m的液滴之「同質核化溫度」,也常被用來稱為水的過冷極限。

另外,和液滴樣品接觸的固體表面免不了含有一些雜質或結構上的缺陷可在低溫下成為冰核,因此 1861年Doufour便想到將水的樣品懸浮在一個比水輕及一個比水重的兩種不與水互溶的油質之間,免除了樣品與固體表面的接觸而形成一種懸浮膠體。

當一些科學家致力於在實驗室中取得最高的過冷度,另外一批則熱中於使大自然中的過冷度減至最低。由於冷雲過程為中緯度地區降水形成的主要機制,若大氣中的冰核數量太少,則雲中凝結水多為不凍的水,不易使之降至地面。

人工降水的想法,即將一些冰核引入雲中,以造成異質成核作用而催化雲內冰晶的形成。但不是所有的冰核都能在冰點以下的溫度起作用,例如高嶺土、黃土、火山灰等屬於自然界的冰核要在約 –9℃方能成核,而碘化銀(AgI)在 –3℃左右便可成核,為目前對冷雲實施人工降水作業所常使用的一種材料。

E. 為什麼水會結冰

般說來,水的溫度降到0℃就會結成冰,那麼,是否所有的水一旦溫度降到0℃,一定會結成冰呢?不一定。
氣象學家在觀測雲的時候,發現有一種混合雲,雲的中上部溫度已經降到-20℃至-30℃,甚至-40℃,還有許多並沒有凍結的雨滴。據說,有的科學家成功地使純凈無瑕的水冷卻到-70℃仍不凍結成冰。這種溫度低於0℃還不凍結的水叫過冷卻水。
原來,水分子結冰除溫度條件外,還要求在水中有凍結核。有了凍結核,亂動著的水分子才能按冰的晶體結構排列起來。江河湖海的水,城市裡用的自來水等都含有雜質,這些雜質就是凍結核。於是到攝氏零度時就結冰了。但是對純凈的水來說,即使溫度低於0℃,因為沒有凍結核,所以很難凍結,也就不能成為冰。如果在一杯純凈的水裡放一些小小的冰晶體,或者沙粒,水分子有了核心或有依附而按冰的晶體結構排列起來,成為冰。
在自然界里能看到冷卻水一旦碰上了物體便迅速結成冰的現象。隆冬季節,在我國北方,你可以看到一種奇怪的現象,天上掉下來的明明的是雨滴,可是在地上卻看不到雨的痕跡,見到的都是冰。這種雨掉在樹枝、電線上迅速結成一層晶瑩透明的冰層,逐漸地掛下來成一條條冰柱。這種滴雨成冰的雨稱為凍雨,雨滴所成的冰稱為雨凇。

F. 水為什麼能結冰結冰是個怎樣的過程

這看起來像是一個很傻的問題,因為就連小學一年級的孩子都知道水在0℃時會結冰,中學課本也明確寫著水的冰點是0℃,絕大多數的科學資料中也將標准大氣壓下水的凝固點定為0℃,把這個問題拿出來討論純粹就是沒事找事。

但事實果真如此嗎?我們今天就來說道說道水結冰的科學。



高空雲層中的過冷水在機翼上結冰會影響飛行安全

當我們從冰箱中取出冷凍的食品時會感覺它粘手,這是由於過低的溫度迅速使我們手指上的汗水結冰,從而將手指與食物凍在了一起。這不需要擔心,因為你手指的溫度可以在幾秒之內融化這薄薄的冰層。

相比之下你更需要留意這樣一個忠告:在北方的寒冬里,千萬不要嘗試舔戶外的鐵柱子,冰會迅速粘住你的舌頭,給你帶來擺脫不掉的麻煩。

G. 冬天,純凈水於室外放置,拿進屋子裡竟然結冰了!怎麼回事

這只是一種錯覺,水其實早已凍了,只是冰和水的透光性差不多,所以不能分辨出水中的冰茬.
當你把水拿進來,溫度升高,氣體在水中的溶解度變小,水中會析出一些空氣,形成許多微小氣泡,附在冰茬表面,至使冰茬發白,你才看到它們.
你可以再試一次,進行驗證.

H. 足夠純凈的水放入冰箱冷凍會結冰嗎

足夠純凈的水放入冰箱冷凍會結冰,只不過全部結冰的時間比較久。不是說把純凈水放入冰箱中立刻就可以結冰的,也需要很長的時間。雖然在理論上水在零攝氏度的時候就可以結冰,但是在實際情況中是不會這樣的容易的。

當然還有一點就是跟冷凍水的多少有很大的關系,如果只是冷凍一瓶蓋的水,那麼可能一個小時就可以凍成冰塊了。但是如果要冷凍一整個塑料瓶大概500ml的水,可能就要四五個小時才可以把水全部冷凍成冰塊。所以如果想要快速的把水凍成冰塊的話,可以選擇溫度低的水,容量小的容器,這樣凍成冰塊的速度會更快一些。

I. 純水在零下273度能結冰嗎為什麼

會結冰。
(1)水結冰需要結冰核,純水不具備結冰核,但是在過度冷的環境中依然會結冰。
(2)過冷水(溫度低於熔點的水)受到擾動可以瞬間結冰

J. 純水會結冰嗎

會的,水在低於零攝氏度時,就會出現結晶,也就是俗話說的結冰,大部分液體都是會結冰的,但結晶的溫度不一定是零度以下,有的甚至更低,可分為三個狀態,超低溫下為固態,常溫為液態,高溫為氣態。

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