1. 當溫度低於0攝氏度時,水還不結冰
攝氏度的規定就是在1個標准大氣壓下冰水混合物(冰融化過程或者是結冰過程)為0℃;水沸騰時的溫度為100℃。所以如果是在1標准大氣壓下水結冰過程中的溫度將保持在0℃不變
常壓下一般的水(摻有雜質)低於0度就會結冰;如果加入溶質(食鹽等),結冰點就會下降,這個原理現被用於路面融冰純水(普通提純)冰點也會低(因為缺少凝結核),可用蒸餾水做實驗,超純水很難冰凍
熱力學上的冰點是根據水中固、液兩相共存時的溫度確定的,在標准大氣壓下為0℃。
如果是單就純水來說, 壓力會導致冰點的降低.(但導致沸點的上升!!)另外,添加水溶性物質,例如鹽,也是方法之一 ,因為任何物質溶於水時,都會降低水的冰點
(0℃)。至於溫度可降低多少, 這需實驗來說明. 在現實的情況下,是否有凝結核,是個重要因素,有人
向個長者請教,他說:若是純水,全無雜質,在一般大氣壓力下, 甚至水溫降至零下40度,水仍可維持液態而不結冰, 這是"過冷"(supercooled water)。
2. 低於0度,流動的水為什麼不會凍成冰
因為在現實中,水達到0度的時候,是不會結冰的,這涉及到過冷度的問題。
所有的純晶體(水凝結的冰也是晶體)在結晶(亦即冷凝)的時候,其實際結晶溫度都要比理論結晶問題低。這就是結晶過程中必不可少的過冷度,只有當過冷度達到結晶要求的時候,結晶才開始。
純水的理論結晶溫度是0度,但是真正結晶(結冰)的溫度卻要比0度低。具體溫度我也不是很清楚。
不過要是往水中加入細沙等雜質,則可以使水變冰時的過冷度大大降低(亦即假如原來要(-3度才開始慢慢結冰,加入細沙後,-1度就開始結冰了)。這是因為結晶的時候要形成晶核,而加入細沙,提高了形核率,降低了過冷度。
這是我學金屬材料學時候學到的知識,還是很管用的,今天無意看到你的問題,一時想學以致用就回答了。沒學過大學物化的估計不易理解。
低於0度,只要溫度不是太低,流動的水不易結冰,其實是因為那時候的水剛結成比較大的晶核,但是由於流動的攪拌作用,使大晶核破碎,從而不易結成大的晶核,就不易結冰,但是只要給的時間夠長,水中的細晶核會越來越多,使水的粘度變大,流動性變差,最終還是會結冰的,只是過程比較長而已
3. 純水在0攝氏度時不會結冰
純水又稱去離子水,也是水,水的凝固點是0℃,所以會結冰
4. 純水在0攝氏度時不會結冰嗎
溫度降到0攝氏度以下,水會結冰是我們平常所處環境下的情況。例外:(1)水十分干凈,水中無微粒,則缺少凝聚核,0攝氏度不易結冰(2)壓強較大,則水的凝聚點降低,0攝氏度不易結冰。(3).......
5. 為什麼純水不會結冰 是不含雜質的
熱力學上的冰點是根據水中固、液兩相共存時的溫度
確定的,在標准大氣壓下為0℃.
如果是單就純水來說, 壓力會導致冰點的降低.(但
導致沸點的上升!)另外,添加水溶性物質,例如鹽,也
是方法之一 ,因為任何物質溶於水時,都會降低水的冰點
(0℃).至於溫度可降低多少, 這需實驗來說明.
在現實的情況下,是否有凝結核,是個重要因素,有人
向個長者請教,他說:若是純水,全無雜質,在一般大氣壓力
下, 甚至水溫降至零下40度,水仍可維持液態而不結冰, 這是"過冷"(supercooled water).他又問:如果這"過冷"水,突然受到擾動,是否會瞬間結冰? 長者回答說:不會.(!)
附圖:(http://img172.photo.163.com/ivy7070/22937732/576622940.gif)
此圖是所謂冰或水的三相圖(即固、液、氣三相).
冰、水與水蒸氣同時共存的溫度也就是三相點
是攝氏0.1度水最低溫會隨著壓力增加而下降 但是
請注意圖中壓力的單位以及數值,那可不是一般實
驗可以達到的狀況!
(另:大學熱力學課本(fundamentals of classical thermodynamics,
Gordon J. Van Wylen,Richard E. Sonntag,page 40)有水的相點陣圖(phase diagram of water),可看出壓力升高,凝固溫度會降低的,只有第一相的冰,其它相的冰,凝固溫度,隨壓力增大而升高,故除了過冷水外,水的最低溫應該是第一,三相冰,與水共存之三相點,由圖上推估之,應是近2000個大氣壓力,約攝氏零下21度.)
所以,如果哪個牛人肯用微積分對付一下上圖,求作極端情況值(如:0℃時,如果出現三相點-沸點,其氣壓是否是負值),應該可以得到精確的解釋.現在我只能說:如果"另"的數據是無誤的,再考慮到非純水中溶液依數性的因素,基本可以肯定,零度的水是可能沸騰的.
(資料來源:http://www.oh100.com和http://www.phy.ntnu.e.tw)
(資料來源:http://www.oh100.com http://www.phy.ntnu.e.tw)