純水會結冰嗎?
為什麼純水不會結冰
純水會當溫度降低到冰點以下時還不結冰,這稱作過冷水。但是一旦有振動或凝結核加入(比如隨機的灰塵、氣泡以及不平整的容器壁)時就會迅速結晶。溫度越低這個過程越敏感,因此溫度足夠低時純水也是能結冰的。
為什麼純水不會結冰?
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,在標準大氣壓下為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:(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(fundamenta訂s of classical thermodynamics,
Gordon J. Van Wylen,Richard E. Sonntag,page 40)有水的相位圖(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:www.oh100.com和www.phy.ntnu.edu.tw)
(資料來源:www.oh100.com www.phy.ntnu.edu.tw)
純水在0度以下會不會結冰
結冰(結晶)是需要環境誘導的,即需要有晶核(通常是微量雜質)。如果沒有晶核形成,水可以在零下40以下還不結冰(目前的實驗研究結果),即形成過冷水。
純水為什麼不結冰
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,在標準大氣壓下為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。(!!)
為什麼純水不會結冰
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,在標準大氣壓下為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.
理論上的絕對的純水會結冰嗎?多少度?
會結冰,零攝氏度。
純水在零下273度能結冰嗎?為什麼?
會結冰。
(1)水結冰需要結冰核,純水不具備結冰核,但是在過度冷的環境中依然會結冰。
(2)過冷水(溫度低於熔點的水)受到擾動可以瞬間結冰