纯水结冰什么原因

⑴ 水为什么能结冰结冰是个怎样的过程

这看起来像是一个很傻的问题，因为就连小学一年级的孩子都知道水在0℃时会结冰，中学课本也明确写着水的冰点是0℃，绝大多数的科学资料中也将标准大气压下水的凝固点定为0℃，把这个问题拿出来讨论纯粹就是没事找事。

但事实果真如此吗?我们今天就来说道说道水结冰的科学。

高空云层中的过冷水在机翼上结冰会影响飞行安全

当我们从冰箱中取出冷冻的食品时会感觉它粘手，这是由于过低的温度迅速使我们手指上的汗水结冰，从而将手指与食物冻在了一起。这不需要担心，因为你手指的温度可以在几秒之内融化这薄薄的冰层。

相比之下你更需要留意这样一个忠告：在北方的寒冬里，千万不要尝试舔户外的铁柱子，冰会迅速粘住你的舌头，给你带来摆脱不掉的麻烦。

⑵ 纯净水在室外零下5度不结冰，受振动后马上结冰，请问什么原理

动画片 海尔兄弟
里不是说过的吗?你没有看??

过冷水是有一定的生成条件的：或因为水中缺少凝结核，或其它愿因，在○℃以下还保持着液态，这样的水叫过冷水。当过冷水的条件不足时它会马上变成冰（比如天空中的飞机穿过有过冷水的云层时，云中的过冷水遇到飞机，在有凝结核时会马上结成冰，飞机机身就是凝结核，飞机就容易发生坠机事故）

原理：

一般我们会认为水的凝固点为 0℃，也就是水在 0℃以下会冻结，但实际上，水在 0℃以下仍会以过冷水的型态存在，这是因为由液态水转变成冰的过程存在有一个能量状态。我们知道液态水具有比冰还要高的熵能（enthalpy），即结冰是一个释放能量的有利过程，但在冰晶核化的过程中，必须创造水与冰的界面，而这个界面（表面）也是一种能量，这可由表面张力的单位"焦耳每平方公尺"（单位面积的能量）看出，此界面的形成便是冰晶核化过程的能量障碍，因为当水中一个冰胚（ice embryo）初形成时，其「表面积/体积」的比值相当的大，而创造表面积的能量也远高於由水转变成冰所放出的"体积能"。因此水会以过冷（supercooling）的型态存在。由於冰晶的核化速率为非常强的过冷度的函数，过冷度愈高愈不易维持液态水的存在；且过冷的液态水可能保持短时间内不结冰，但时间久了终究会冻结。

在本世纪 40及 50年代，科学家们希望知道液态水过冷度的极限，但结果不但随研究方法而异，使用同样的方法也常得到前后不一致的答案，早期的困难在於将实验用水加以纯化，去除杂质，这是因为水中杂质可作为现成的冰胚，造成在较高的温度下就以「异质成核」（heterogeneous nucleation）的方式结冰。所以为了探测液态水的最高过冷度，除去水中这些可作为冰核的杂质为必要程序，而使用「 少量样品」（small sample）则成为标准的技巧。假设固定体积的水中含有一定量的杂质，那麼一半体积的水中杂质的量便只有一半，也就是说，愈小的样品应含有愈少的杂质，也愈不容易形成异质成核。经由实验，冻结温度的确随样品体积的减少而降低，其极限约在 –40℃，即 –40℃为理论上半径约 1?m的液滴之「同质核化温度」，也常被用来称为水的过冷极限。

另外，和液滴样品接触的固体表面免不了含有一些杂质或结构上的缺陷可在低温下成为冰核，因此 1861年Doufour便想到将水的样品悬浮在一个比水轻及一个比水重的两种不与水互溶的油质之间，免除了样品与固体表面的接触而形成一种悬浮胶体。

当一些科学家致力於在实验室中取得最高的过冷度，另外一批则热中於使大自然中的过冷度减至最低。由於冷云过程为中纬度地区降水形成的主要机制，若大气中的冰核数量太少，则云中凝结水多为不冻的水，不易使之降至地面。

人工降水的想法，即将一些冰核引入云中，以造成异质成核作用而催化云内冰晶的形成。但不是所有的冰核都能在冰点以下的温度起作用，例如高岭土、黄土、火山灰等属於自然界的冰核要在约 –9℃方能成核，而碘化银（AgI）在 –3℃左右便可成核，为目前对冷云实施人工降水作业所常使用的一种材料。

⑶ 为什么从冰箱拿出一瓶纯净水用力一敲就会结冰！

其实，矿泉水此刻正处于冰冻前的临界状态，不用多久它就会冻结了。此时你把它拿出来，难免会有震动产生。这种震动把冰晶的链接打断了，所以你看到了浑浊和絮冰。你没注意到冬天下雨快结冻前，马路上也有一片片冰晶、像天上下的冰粒—样？

⑷ 为什么水会结冰

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。但是对纯净的水来说，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。

⑸ 水为什么结冰

水变成冰是自然界中的一种自然现象，冰是水在自然界中的固体形态，在专常压环境下，温属度高于零摄氏度时，冰就会开始融化，变为液态水。

冰是由水分子有序排列形成的结晶，水分子间靠氢键连接在一起形成非常“疏松”（低密度）的刚性结构。最邻近水分子的O—O 核间距为0.276nm，O—O—O键角约为109度，十分接近理想四面体的键角109度28分。

(5)纯水结冰什么原因扩展阅读：

众所周知，水最常见的有三种相态，分别为：固态、液态、气态。但是水却不止只有三态，还有：超临界流体、超固体、超流体、费米子凝聚态、等离子态、玻色-爱因斯坦凝聚态等等。

水，包括天然水（河流、湖泊、大气水、海水、地下水等），蒸馏水是纯净水，人工制水（通过化学反应使氢氧原子结合得到的水）。

水是地球上最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命赖以生存的重要物质。水在生命演化中起到了重要作用。它是一种狭义不可再生，广义可再生资源。

⑹ 冬天矿泉水轻轻一晃瞬间结冰，这是什么原理

冬天车里放了一瓶矿泉水，放了一夜后，到第二天早上并没有结冰，但是用手拿起瓶子轻轻一晃，里面的水瞬间结冰！其实，这种水叫做“过冷水”，是由于水质过于纯净，缺少结冰所需的凝结核，或者其他原因，导致水低于零度仍然不结冰。

过冷水的状态非常不稳定，稍微受到惊扰就会瞬间结冰，这种不稳定的状态叫做“亚稳态”，如果此时投入少量固体物质，或者轻轻晃动一下，或者提高周围环境温度，水就会立刻结晶凝固。水质越纯净，过冷现象越明显，如果是高纯水，要到零下40℃才会结冰。

以前有一部动画片《海尔兄弟》，其中就有关于过冷水的片段，兄弟两人遇到一个低于0℃仍不结冰的池塘，哥哥往水里扔了一块石头，整个池塘迅速全部结冰！当然了，这只是理论情况，现实中是不可能发生的，因为池塘的水质没有没那么好，里面肯定会有各种各样的杂质、浮游生物等，都可以作为凝结核，不会出现过冷现象。

(6)纯水结冰什么原因扩展阅读：

相关示例：

在云层中有许多水滴在温度低于0℃时仍不冻结，这种水滴叫过冷水滴。过冷水滴是不稳定的，只要它们被轻轻地震动一下，马上就会冻结成冰粒。

当过冷水滴与霰粒碰撞时，会立即冻结，这叫撞冻。当发生撞冻时，过冷水滴的外部立即冻成冰壳，但它内部仍暂时保持着液态，并且由于外部冻结释放的潜热传到内部，其内部液态过冷水的温度比外面的冰壳来得高。温度的差异使得冻结的过冷水滴外部带正电，内部带负电。

当内部也发生冻结时，云滴就膨胀分裂，外表皮破裂成许多带正电的小冰屑，随气流飞到云的上部，带负电的冻滴核心部分则附在较重的霰粒上，使霰粒带负电并停留在云的中下部。

⑺ 水为什么会结冰

水分子之间没有共价键，共价键是存在于氢和氧之间的。水分子是极性分子，而且氧的电负性比较强，所以分子间作用包括氢键，取向力，诱导力和色散力

进入正题：一般认为在标准大气压下，纯水的freezing-point是283K，低到283K时水分子动能很小，又由于强烈的氢键作用形成密度比较小的晶格，从宏观上看就是结成冰了。一两句说大概就是这样，不过这个解释的太简单了，你若感兴趣可以随便找一本大学的无机教材，都有专门讲水的章节，那个说的详细

⑻ 为什么水会结冰

因为任何东西都会结冰！

⑼ 为什么纯水也会结冰呢

世界上的任何物质都有三种状态，即固态、液态、气态。当然等离子态与晶体态内等实验室产物不包括。容
蒸馏水并不是纯水，纯水因为其水分子结构原因使得硬度很大，如果人类穿上了纯水做成的防弹衣，目前是没有枪能够击穿的。纯水能结冰也只是在理论上实现。
日本名古屋大学的科学家使用超级计算机，在微秒的时间尺度上分析512个水分子之间氢键结合的状况，终于成功地模拟出了一次水从液体变为固体的过程。科学家称，液体固化的关键过程在于临界核的形成。临界核是一块足够大到不会再液化的固体物质，其余物质就以它为核心继续固化。它可以在杂质微粒的基础上形成，也可以通过机械振动产生。科学家发现，在不受外界干扰的纯水中，临界核由某一区域的水分子之间产生几个持续时间异常长的氢键而产生。以这些水分子构成的临界核缓慢地增长、形状发生变化，直至更多稳定的氢键迅速地扩散开来，使水从液体变为固体。

⑽ 盐水 糖水 纯水 放在冰箱内 哪个结冰快 原因是什么

水先结冰，其次糖水，再者是盐水。因为水的比热容大，但是加了溶质之专后盐水糖水的凝固属点都会下降，因为饱和蒸气压的原因。然后再比较糖水和盐水，主要是看浓度，一般来说是盐水结冰最慢，工业盐用在凝冻天气高速路面以消除结冰。