水开始结冰到完全结冰,水为什么能结冰?结冰是个怎样的过程?
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水在什么情况下开始结冰?
一般说来,水的温度降到0℃就会结成冰,那么,是否所有的水一旦温度降到0℃,一定会结成冰呢?不一定。 气象学家在观测云的时候,发现有一种混合云,云的中上部温度已经降到-20℃至-30℃,甚至-40℃,还有许多并没有冻结的雨滴。据说,有的科学家成功地使纯净无瑕的水冷却到-70℃仍不冻结成冰。这种温度低于0℃还不冻结的水叫过冷却水。 原来,水分子结冰除温度条件外,还要求在水中有冻结核。有了冻结核,乱动着的水分子才能按冰的晶体结构排列起来。江河湖海的水,城市里用的自来水等都含有杂质,这些杂质就是冻结核。于是到摄氏零度时就结冰了。对纯净的水来说,即使温度低于0℃,因为没有冻结核,所以很难冻结,也就不能成为冰。如果在一杯纯净的水里放一些小小的冰晶体,或者沙粒,水分子有了核心或有依附而按冰的晶体结构排列起来,成为冰。 在自然界里能看到冷却水一旦碰上了物体便迅速结成冰的现象。隆冬季节,在我国北方,你可以看到一种奇怪的现象,天上掉下来的明明的是雨滴,可是在地上却看不到雨的痕迹,见到的都是冰。这种雨掉在树枝、电线上迅速结成一层晶莹透明的冰层,逐渐地挂下来成一条条冰柱。这种滴雨成冰的雨称为冻雨,雨滴所成的冰称为雨凇。
在什么情况下水才能结冰
标准大气压下,温度低于0℃,水才会结冰;任何压力下,水温低于冰点温度就可以结冰。
水在什么情况下开始结冰?
科学实验能看出来水为什么结冰了吗?
为什么温度高的水先结冰?
人们通常都会认为,一杯冷水和一杯热水放入冰箱时,冷水结冰快。事实并非如此。1963年的一天,在地处非洲热带的坦桑尼亚一所中学里,一群学生想做一点冰冻食品降温。一个名叫埃拉斯托·穆宾巴的学生在热牛奶里加了糖后,准备放进冰箱里做冰淇淋。他想,如果等热牛奶凉后放入冰箱,那么别的同学将会把冰箱占满,于是就将热牛奶放进了冰箱。过了不久,他打开冰箱一看,令人惊奇的是,自己的那杯热牛奶已经变成了一杯可口的冰淇淋,而其他同学用冷水做的冰淇淋还没有结冰。他的这一发现并没有引起同学们的注意,相反成为他们的笑料。 他去请教物理老师,为什么热牛奶反而比冷牛奶先冻结?老师的回答是“你一定弄错了,这样的事是不可能发生的。”后来穆宾巴进了伊林加的姆克瓦高中,他向物理老师请教“为什么热牛奶和冷牛奶放进冰箱,热牛奶先冻结?”老师的回答是“我所能给你的回答是你肯定错了。”当他继续提出问题与老师辩论时,老师讥讽他“这是穆宾巴的物理问题。”穆宾巴想不通,但又不敢顶撞老师。一个极好的机会终于来到了,达累斯萨拉姆大学物理系主任奥斯玻恩博士访问该校,做完学术报告后回答同学的问题。穆宾巴鼓足勇气向他提出问题“如果你取两个相似的容器,放入等容积的水,一个处于35℃,另一个处于100℃,把它们放进冰箱,100℃的水先结冰,为什么?”奥斯玻恩博士的回答是“我不知道,不过我保证在我回到达累斯萨拉姆之后亲自做这个实验。”结果他和他的助手做了这个实验,证明穆宾巴说的现象是事实!这究竟是怎么一回事呢? 有科学家为了揭开上述令人费解之谜做了大量实验,惊奇地发现,不同初温的水结成的冰的结构不同。这就启发科学家观察水正在结冻时的情况。结果果然不同。冷水结冻时冰成包围状由外向内层层结冻。而热水则多数是先在内外形成絮状冰,然后迅速结冻。这足以证明冷水结冻时内部还没能达到冰点。而热水由于对流较强内外达到冰点,这种水在絮状冰出现时对流仍然存在,能把内部散热及时导出,所以这种水先完全结冻。热水结成的冰是上下纵向排列的“立茬冰”,这就是絮状冰出现后上下对流仍然存在的物证。冷水结冰是由外向内层层渐进的,只有外层冰温度低于0℃后,才能使内层散热开始结冰,其结冻时以热传导途径为主散热,所以从开始结冰到完全结冻需要更长的时间。 如果两杯水初温与冷冻室温度差都低于20℃,冷却时均难形成较强对流,则散热都以热传递为主,这样两杯水冷却则初温低者先结冻。若两杯水初温与冷冻室温度差不,且只有初温高者对流较强,可以形成絮状冰而内外结冻,先完全结冻。若两杯水温度都较高,而初温低者率先结成絮状冰,则初温底者先完全结冻。所以并非温度越高结冻越快,也非温度越低结冻越快。
水在什么温度时会结冰了吗 是什么使水的状态发生了
冰下面的塘水都可以保持在恒定温度,鱼仍可以照常游来游去,无疑给塘面盖了一层厚厚的棉被,不管外面天气多冷,不会被冻死冬天鱼塘结冰。 解决浅水池塘鱼类被冻的办法是,尽量提升水位,鱼在水下,塘面温度低于零摄氏度。相反塘面上结了一层厚厚的冰,水下温度是不会低于零摄氏度的,仍然适合鱼类生存,给池塘中适当施肥,在低温下尽可能不要进行渔业操作,遇到池塘结冰太厚,容易给鱼类造成缺氧,此时应尽快破冰
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