热水更容易结冰的原理
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热水更容易结冰的原理
1 热水更容易结冰的原理
水在冷却到冰点时,结成冰晶,也就是结冰。
结冰过程,也就是
冰晶形成过程,是一个自发且不可逆转的反应,结冰过程中热量会消
耗掉,而且凝冻点会降低。
热水在凝冻点以下,冰点会按比例升高,
有极大的可能性结冰;而冷水的凝冻点是在零下六十度,结冰的可能
性非常低,一般不容易达到条件使其结冰,所以冷水比热水更难结冰。
2 结冰反应本质
人们平时并不常思考结冰反应的本质,也就是水结冰是怎么回事。
真正的原因在于,温度下降到水的凝固点(零度)时,水分子之间的
氢键会发生改变,水的二极结构消失了,失去了它的液态状态,变成
了固态。
当水被冷却到到足以让使它凝固的温度时称为凝冻点,此时
它开始固化,而水的凝冻点是0摄氏度,而在此临界温度和压力下,
冰晶会生成,即冰粒会形成,因此水冷却到这个临界温度就能被凝固。
3 热力学角度
从热力学角度来分析,当水冷却到零度时,它会发生气化反应,
能量消耗将大大降低,当它冷却到超过零度时,水分子会紧密排列成
一块,而最低温度状态下的水分子结构比水液体更加刚硬,大量的热
能吸收,它会吸收过量的热量。
热水降温的速度比冷水快,且凝冻点
降低,因而热水比冷水更容易结冰。
总之,热水比冷水更容易结冰的原因,是由于温度降低到凝冻点的时候,水的分子结构发生改变,水分子之间的氢键开始发生变化,而热水冷却的速度比冷水快,且凝冻点也会降低,使得热水更容易结冰。