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水结冰的过程叫什么

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时间:2022-12-30

最佳回答: 凝固

水结冰的过程叫“凝固”。凝固是指在温度降低时,物质由液态变为固态的过程,物质凝固时的温度称为凝固点。已知的液体几乎都可以在低温时凝固成为固体。许多液体在凝固时会结晶,形成晶体的固体。结晶的过程是一阶的热力学相变化,在液态固态共存的期间,系统的平衡温度不变,等于凝固点。

结晶主要包括二个现象:成核和晶体生长。成核是指分子开始聚集形成晶核,在奈米尺度以已定义的周期形式排列,其排列方式决定了晶体结构。晶体生长就是晶体持续的变大,最后到达晶核的临界大小。

常见物质的三态变化

物质温度高于融点,物质变成液态,高于沸点,变成气态。常温下水是液态的,当水的温度低于一定值(标况下为0摄氏度),水温低于融点,凝结成冰。

一百多年前,美国物理化学家吉布斯(就是提出高中知识“吉布斯自由能”的那个人)等人提出了 “经典成核理论”:他们认为,如果水想结冰,其实是需要一个条件的,那就是结晶核。通俗(但是不准确)地解释,就是有一个让水能够附着的点。比喻一下,就相当于前不久的人们,已经突破临界点了,非常想去逛街、吃喝,只要有一家商场开业了(相当于结晶核),所有的人全都冲进去排队购物吃喝(这些人就相当于水分子)。

同样的道理,当水温降到0℃之下的时候,也不是一定会结冰,必须要有结晶核才行。一旦有了结晶核,水就会迅速结冰。当然,这个结晶核也不能太小,否则就跟宋小宝去拔河一样,太难为人了。

所以,这个世界才会有一种特殊的水——过冷水。也就是说,当水在低于理论上的冰点——0℃时,依然呈现出液态(当然压力要正常,也不能是流水)。根本原因,就在于没有结晶核。

相关知识点

1、物质凝固需要放热(把热量传给外界环境,使外界变热)。

2、凝固点温度等于物质熔点。(凝固点与熔点都是晶体物质特有的,视为晶体的特征。)

3、生活中的例子

(1)动物油(猪油)常温下凝固

(2)水结冰

(3)融化的糖,巧克力在温度降低时凝固

(4)饮料放进冰箱冻成冰

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编辑于:2022-12-30

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