純水結冰什麼原因

⑴ 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。

⑵ 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。

⑶ 為什麼從冰箱拿出一瓶純凈水用力一敲就會結冰！

其實，礦泉水此刻正處於冰凍前的臨界狀態，不用多久它就會凍結了。此時你把它拿出來，難免會有震動產生。這種震動把冰晶的鏈接打斷了，所以你看到了渾濁和絮冰。你沒注意到冬天下雨快結凍前，馬路上也有一片片冰晶、像天上下的冰粒—樣？

⑷ 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。

⑸ 水為什麼結冰

水變成冰是自然界中的一種自然現象，冰是水在自然界中的固體形態，在專常壓環境下，溫屬度高於零攝氏度時，冰就會開始融化，變為液態水。

冰是由水分子有序排列形成的結晶，水分子間靠氫鍵連接在一起形成非常「疏鬆」（低密度）的剛性結構。最鄰近水分子的O—O 核間距為0.276nm，O—O—O鍵角約為109度，十分接近理想四面體的鍵角109度28分。

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眾所周知，水最常見的有三種相態，分別為：固態、液態、氣態。但是水卻不止只有三態，還有：超臨界流體、超固體、超流體、費米子凝聚態、等離子態、玻色-愛因斯坦凝聚態等等。

水，包括天然水（河流、湖泊、大氣水、海水、地下水等），蒸餾水是純凈水，人工制水（通過化學反應使氫氧原子結合得到的水）。

水是地球上最常見的物質之一，是包括人類在內所有生命賴以生存的重要物質。水在生命演化中起到了重要作用。它是一種狹義不可再生，廣義可再生資源。

⑹ 冬天礦泉水輕輕一晃瞬間結冰，這是什麼原理

冬天車里放了一瓶礦泉水，放了一夜後，到第二天早上並沒有結冰，但是用手拿起瓶子輕輕一晃，裡面的水瞬間結冰！其實，這種水叫做「過冷水」，是由於水質過於純凈，缺少結冰所需的凝結核，或者其他原因，導致水低於零度仍然不結冰。

過冷水的狀態非常不穩定，稍微受到驚擾就會瞬間結冰，這種不穩定的狀態叫做「亞穩態」，如果此時投入少量固體物質，或者輕輕晃動一下，或者提高周圍環境溫度，水就會立刻結晶凝固。水質越純凈，過冷現象越明顯，如果是高純水，要到零下40℃才會結冰。

以前有一部動畫片《海爾兄弟》，其中就有關於過冷水的片段，兄弟兩人遇到一個低於0℃仍不結冰的池塘，哥哥往水裡扔了一塊石頭，整個池塘迅速全部結冰！當然了，這只是理論情況，現實中是不可能發生的，因為池塘的水質沒有沒那麼好，裡面肯定會有各種各樣的雜質、浮游生物等，都可以作為凝結核，不會出現過冷現象。

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相關示例：

在雲層中有許多水滴在溫度低於0℃時仍不凍結，這種水滴叫過冷水滴。過冷水滴是不穩定的，只要它們被輕輕地震動一下，馬上就會凍結成冰粒。

當過冷水滴與霰粒碰撞時，會立即凍結，這叫撞凍。當發生撞凍時，過冷水滴的外部立即凍成冰殼，但它內部仍暫時保持著液態，並且由於外部凍結釋放的潛熱傳到內部，其內部液態過冷水的溫度比外面的冰殼來得高。溫度的差異使得凍結的過冷水滴外部帶正電，內部帶負電。

當內部也發生凍結時，雲滴就膨脹分裂，外表皮破裂成許多帶正電的小冰屑，隨氣流飛到雲的上部，帶負電的凍滴核心部分則附在較重的霰粒上，使霰粒帶負電並停留在雲的中下部。

⑺ 水為什麼會結冰

水分子之間沒有共價鍵，共價鍵是存在於氫和氧之間的。水分子是極性分子，而且氧的電負性比較強，所以分子間作用包括氫鍵，取向力，誘導力和色散力

進入正題：一般認為在標准大氣壓下，純水的freezing-point是283K，低到283K時水分子動能很小，又由於強烈的氫鍵作用形成密度比較小的晶格，從宏觀上看就是結成冰了。一兩句說大概就是這樣，不過這個解釋的太簡單了，你若感興趣可以隨便找一本大學的無機教材，都有專門講水的章節，那個說的詳細

⑻ 為什麼水會結冰

因為任何東西都會結冰！

⑼ 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。

⑽ 鹽水 糖水 純水 放在冰箱內 哪個結冰快 原因是什麼

水先結冰，其次糖水，再者是鹽水。因為水的比熱容大，但是加了溶質之專後鹽水糖水的凝固屬點都會下降，因為飽和蒸氣壓的原因。然後再比較糖水和鹽水，主要是看濃度，一般來說是鹽水結冰最慢，工業鹽用在凝凍天氣高速路面以消除結冰。