纯水的冻结特性

⑴ 水有什么特性

水（化学式：H₂O）是由氢、氧两种元素组成的无机物，在常温常压下为无色无味的透明液体。水是地球上最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。

水在常温常压下为无色无味的透明液体。在自然界，纯水是罕见的，水通常多是含有酸、碱、盐等物质的溶液，习惯上仍然把这种水溶液称为水。

纯水可以通过蒸馏作用取得，当然，这也是相对意义上的纯水，不可能绝对没有杂质。水是一种可以在液态、气态和固态之间转化的物质。

在20℃时，水的热导率为0.006 J/s·cm·K，冰的热导率为0.023 J/s·cm·K，在雪的密度为0.1×103kg/m3时，雪的热导率为0.00029 J/s·cm·K。

水的密度在3.98℃时最大，为1×103kg/m3，温度高于3.98℃时，水的密度随温度升高而减小。

在0～3.98℃时，水不服从热胀冷缩的规律，密度随温度的升高而增加。水在0℃时，密度为0.99987×103kg/m3，冰在0℃时，密度为0.9167×103kg/m3。因此冰可以浮在水面上。

水的热稳定性很强，当水蒸气加热到2000K以上时，也只有极少量的水离解为氢和氧，但水在通电的条件下（电解）会离解为氢和氧。

具有很大的内聚力和表面张力，除汞以外，水的表面张力最大，并能产生较明显的毛细现象和吸附现象。

纯水有极微弱的导电能力，但普通的水因含有少量电解质（如矿物质、溶解大气中二氧化碳形成的碳酸）而有较强的导电能力。

水的三相点是273.16K（611.73Pa下），临界点是647K（22.064 MPa下）。在临界点之上水无法存在液相及固相，而在临界点之下水蒸汽容易结成液相。

(1)纯水的冻结特性扩展阅读：

水可以用来溶解很多种物质，是很好的无机溶剂，用水作溶剂的溶液，即称为水溶液。用“aq”作为记号，如“HCl(aq)”。

当物质溶解于水时，离子化合物在水中发生电离，以离子态存在，这样的溶液一般是透明的。当分子溶于水时，有些可以与水发生反应，形成新物质，这些新物质溶解于水中，或者这些分子直接填补水分子间的空隙。这些分子、离子等都是溶质。

特别需要注意的是，如果不作特殊说明，“xx溶液”，指的就是"xx"的水溶液。任何含有水的溶液，都必须称为“xx的水溶液”，即不管溶质于水的比例，只要有水存在，都应该把水当作溶剂。

对于大部分物质，它们能在水中溶解的质量是有限度的。这种限度叫做溶解度。有些物质可以和水以任意比例互溶，如乙醇，但绝大多数物质在达到溶解度时，就不再溶解。会形成沉淀或者放出气体，这种现象叫做析出。

还有一种特殊的状态，叫做胶体。胶体中，粒子的大小在100nm左右，由于电荷的作用不沉淀，悬浮在溶液中。牛奶是一种常见的胶体。

由于被溶解物质（称作溶质）的颗粒大小和溶解度不同，水溶液的透明度会有所不同，较透明的称作真溶液，较混浊的称作胶态溶液（又称假溶液），有些胶态溶液还会进一步在底部形成沉淀，成为沉淀胶态溶液。

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 简述纯水冻结过程

温水比冷水结冰快 有经验的汽车驾驶员都知道，冬天洗车最好用冷水而不用温水，否则温水一沾到车厢便会马上结冰。难道温水比冷水结冰快？这是为什么呢？ 今天的科技日报报道称，其实，解释不了这个奇怪的自然现象是非常正常的，因为迄今为止，连科学家也没有搞清楚：为什么冬天温水比冷水冻得快？当今世界上还没有人能够破解这个看似稀松平常的自然之谜。 据说，古希腊人曾发现了这个有意思的自然现象，但他们没有找到答案。 1969年，一名坦桑尼亚大学生艾拉斯托·穆宾巴正式向全世界提出这个问题——为什么冬天温水比冷水冻得快？从那以后，这个问题才被全世界科学家所关注。 据说，1969年盛夏，艾拉斯托·穆宾巴想亲手制作冰激凌，他把一杯由牛奶和糖水等物质相混合的、还没有放凉的温热液体放进了冰箱冷冻室，结果他惊讶地发现，这次液体结晶得比以往任何一次都快，他很快就吃到了自己亲手制作的冰激凌。这个有趣的发现激发他深入研究的欲望。从那以后，艾拉斯托·穆宾巴相继做了很多温水冷冻实验，写了很多篇研究报告。由于艾拉斯托·穆宾巴的突出贡献，这个神奇的自然现象现在被科学界称为“穆宾巴效应”。 现在，在许多解释中最为普遍的理论为：温差理论，即冬天温水比冷水冻得快，是因为温水与周围环境之间的温差大于冷水与周围环境之间的温差，温差大温水中水分子的能量会很快散发到周围环境中。当然，这个理论仍然遭到许多科学家的质疑。因为按照这个理论，冷水与周围环境之间的温差小，冷水分子能量失去较慢，那么出现的问题是，温水终究要变成冷水，它变成冷水后结晶速度应该与冷水直接冷冻一样。因此，考虑到把温水冷却成冷水时耗费的时间，应该得出结论，即无论怎样冷水都应比温水冷冻得快。看来，这个“温差理论”也不值得推敲。 报道称，那么，温水到底缘何比冷水冷冻得快呢？温水在冷冻过程中肯定还有一个至今未被人们认知的机理。也许不久的将来，科学家会解开藏在我们身边的这个谜团。

⑷ 为什么市面上卖的纯净水会结冰

你的说法有漏洞。
1、虽然纯净水属于软水，但不代表它是纯净物。即便化学书上回说实验室的蒸馏水答是纯净物，但是当水流过你的容器壁时，会带走一部分容器壁。此时你的水已经不是纯净物了。
2、你装纯净水的容器（瓶子）可以算是凝结核。
3、如果纯净水你已经打开过了，那么空气中的尘埃就可以算作凝结核；如果你直接冷冻，你的瓶子如果质量不好可能会炸裂或崩开，水也可能会接触空气。
4、瓶壁也会掉落微粒，可以算作凝结核。
综上所述，市面上卖的纯净水结冰是正常现象，结冰点与0摄氏度(≈+273.15K)相差不大。

⑸ 水的化学特性有哪些

柔软（像水一样温柔）、刚强（滴水穿石）、漂亮（容岩似水）、透明无色（眼睛像水一样清澈）、无味（喝酒像喝水一样没滋味）、流体流动性（人往高处走，水往低处流）水的化学成分如果按质量百分比看，含有11.11%的氢和88.89%的氧。如果按体积来看，则有两份氢一份氧。单独存在的水分子叫作单水分子，水分子发生缔合可构成双水分子、三水分子等。水的特性包括沸点高、蒸发热大、热容高、反常膨胀、良好溶剂、能不断发生缔合等。水同其它物质一样，受热时体积增大，密度减小。纯水在摄氏零度时密度为999.87千克/立方米，在沸点时水的密度为958.38千克/立方米，密度减小4%。在正常大气压下，水结冰时，体积突然增大11%左右。冰融化时体积又突然减小。据科学家观测，在封闭空间中，水在冻结时，变水为冰，体积增加所产生的压力可达2500个大气压力。这一特性对自然界和工业有重要意义。岩石裂隙在反复融冻时裂隙逐渐增大就是这个道理。地埋输水塑料管为防冻坏,一般要求一定的埋深（大于冻土层深度）。水的冻结温度随压力的增大而降低。大约每升高130个大气压，水的冻结温度降低1摄氏度。水的这种特性使大洋深的水不会冻结。水的沸点与压力成直线变化关系。沸点随压力的增加而升高。水的热容量除了比氢和铝的热容量小之外，比其它物质的热容量都高。水的传热性则比其它液体小。

⑹ 纯净水会结冰吗

纯净水会结冰。

水的凝固点：0℃。当温度低于0℃时，水就会开始结冰。

在水结成冰时，水分回子的运动不能破坏氢答键，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。

(6)纯水的冻结特性扩展阅读：

气温在0℃以下时，不得对路面进行洒水作业。冷环境中洒水会导致路面结冰，洒水导致路面结冰，有可能造成行人滑倒受伤和车辆受损。

《陕西省实施<中华人民共和国道路交通安全法>办法》第三十六条规定：气温在0℃以下时，不得对路面进行洒水作业。