高温水快速结冰的原因
热水真的比冷水更容易结冰吗？“球答”栏目上线
热⽔真的⽐冷⽔更容易结冰吗？“球答”栏⽬上线各位读者请注意，你球新上线了“球答”栏⽬，如果⽣活中有什么让你困惑很久的科学问题，请不要⼤意地在⽂章下⾯留⾔提问，环球科学ScientificAmerican（ID: huanqiukexue）的后台团队为你搜集资料，整理回答。
你提问，球来答。
编译叶宣伽张珂撖静宜1963年，坦桑尼亚的⼀名中学⽣姆潘巴在和他的同学在⼀起制作冰激凌时发现，热⽜奶⽐冷⽜奶更早结冰。
温度较⾼的液体竟然⽐温度较低的液体先结冰，这个乍看之下违反直觉的理论吸引了众多⼈的兴趣，它被命名为姆潘巴现象（Mpemba effect），正得名于这位发现此现象的中学⽣。
但是我们的常识告诉我们，热⽔在结冰之前得先变成冷⽔啊，为什么会反⽽结冰更快呢？回想⼀下物理课堂上⽼师强调的理论：“⽆论初温⾼低，如果⽔想要结冰，那么液体的温度必须先降到凝固点（freezing point），然后液态的⽔才能从液相转变为固相，凝结成冰。
”所以热⽔结冰理应消耗更多的时间与能量，因为显然⽐起冷⽔，要到达凝固点（约0摄⽒度），热⽔需要降低更多的温度。
想象⼀下，假设热⽔的初始温度是70℃，冷⽔（常温⽔）的初始温度是30℃，当70℃的热⽔变成30℃的时候，冷⽔的温度只可能更低，因此，看起来热⽔⽐冷⽔先结冰是不可能的。
⼀次姆潘巴现象实验的照⽚，可以看到，热⽔⽐冷⽔先结成⼀整块冰了。
图⽚来源：但是，这样的想法是有问题的，问题在哪⾥呢？它认为只⽤温度⼀个变量就可以描述⼀整杯⽔的系统了。
然⽽，当原本的热⽔降温到30℃的时候，它的温度分布、内部流动情况、成分（如溶解的空⽓等等）都可能与原先30℃的冷⽔⼤不相同，更不⽤说它周围的环境了——我们都知道，把热⽔放到冰箱⾥的时候，冰箱会更努⼒地制冷，⽽这些因素都可能对⽔结冰与否产⽣很⼤的影响。
事实上，姆潘巴现象确实不断发⽣于⽇常⽣活之中（虽然不是每次都会发⽣），也有众多⽂献记录了这⼀现象（见⽂末）。
为什么热水结冰比冷水快
为什么热水结冰比冷水快?刘陈英有三个原因导致热水结冰比冷水快:一、化学元素在热水中与在冷水中的存在形态不同。
众所周知:一滴水就是一个小世界,水里含有很多种化学元素,包括有机的,和无机的。
同样的,一杯水里也包含有各种各样的化学元素,包括有机的,和无机的。
但是,热水中所含的化学元素的存在形态与冷水中的化学元素的存在形态有所不同:化学元素在水中的存在形态,有的是以分子的形式存在,有的是原子的形式存在,而有的则是以质子、中子,甚至于更微粒的夸克等等的形态存在。
就好比煤存在于自然界中,有的是煤矿,有的是煤块,有的则是煤粒,甚至是煤分子、原子等。
一粒煤粒,一根火柴就能将其烧着,但是一根火柴却烧不着一块结实的煤块;同样的,水中的化学元素,那些以质子、中子、或者是以夸克,光子,渺子等形态存在的微粒,有时候不需要太高的温度,或者太高或者太低的压力就会产生化学反应。
例如:提纯浓缩铀-235,原子法则需要加热到2000多度,使铀原料形成蒸气。
而用分子法提纯,在分离的工作过程中不需要加热。
简单地说就是:在普通的热水中,或者冷热环境相撞时,就可以产生化学反应。
例如:大自然中最常见的就是:北上的暖空气遇到南下的冷空气,就会产生化学反应,电闪雷鸣,狂风暴雨。
当热水放进一个冷的环境中,就会与冷环境中的空气,产生化学反应。
微循环中的微型电闪雷鸣,狂风暴雨,我们肉眼看不见,但是不代表不存在。
这些化学反应,消耗了大量的热量,就好比一场狂风暴雨之后,火热的夏天就变成了凉爽的秋天一样。
而且,这些化学反应加快了水中的化学元素的运动速度,比从冷水到更冷的水中的化学元素的运动速度要快。
二、化学元素在热水中与在冷水中的成分不同。
在相对稳定的环境中,化学元素的特性是:“同性相吸,异性相斥”。
也就是说:在一个相对稳定的冷水环境中,化学元素之间,一种运动,占据较大的比例,成为主要运动:就是:“同性相吸,异性相斥”。
适宜冷水环境的化学元素之间互相吸引,而不适宜冷水的化学元素则被排斥;同样的热水也一样。
从“撒水成冰”说起
近几年，几乎每到冬天，各种“撒水成冰”的美仑美奂画面让人赞叹不已，人们不禁既赞美于美景，又惊讶于大自然的神奇：只有在非常寒冷的天气里，向天空中撒出热气腾腾的热水才能形成这种画面，撒冷水是无法形成的，也就是说，热水比冷水结冰更快！提到热水比冷水结冰更快，很多人就会想到大名鼎鼎的“姆潘巴现象”：在同等质量和同等冷却环境下，温度略高的液体比温度略低的液体先结冰。
该现象是1963年一名叫姆潘巴的中学生发现的，也因而得名“姆潘巴现象”。
其实，早在公元前350年，亚里士多德在《气象学》中已记录了这种奇怪的现象：黑海南岸Pontus居民冬季捕鱼在冰上搭建临时棚屋时，为了让棚屋的立杆更好的固定在冰上，会在它们周围泼上热水，而不是冷水，使其快速结冰固定，因为泼热水结冰更快。
当前对于“姆潘巴现象”解释最佳的是2012年英国皇家化学学会评选的尼古拉-布莱格威客的解释[1]：“只有当冷水有过冷现象出现时，且只有冷水的‘核温度’仅仅低于热水几度，热水才先于冷水结冰。
把水加热会降低、升高瞬时结冰温度，或对其无甚影响。
同时，还需强调对流的作用，因为它增加了热水先结冰的可能性。
”该研究对“姆潘巴现象”的解释，令人信服，其中“把水加热会降低、升高瞬时结冰温度，或对其无甚影响”这句话，即“热水可能比冷水先结冰、后结冰或同时结冰”，也解释了各种各样的“姆潘巴现象”实验为什么难以成功、或者成功后无法重现的问题。
值得一提的是，2017年美国科学院院报发表了一篇论文，从理论上分析了“姆潘巴现象”发生的原因是热水状态（亚稳态）比冷水状态（亚稳态）到结冰状态（稳态）的变化速率快[2]。
该些让普通人扑朔迷离的解释，更增加了“姆潘巴现象”的魅力。
不过，相比较于“姆潘巴现象”的先结冰、后结冰或同时结冰，“撒水成冰”可是实实在在的撒热水能结冰、撒冷水就不能结冰的。
在这里，“热水比冷水结冰更快”这一现象是肯定存在的，并且可以重现。
所以“姆潘巴现象”的最佳解释无法解释“撒水成冰”。
水在四摄氏度以下时热缩冷胀导致冰从水面上冻起吗？
水在四摄氏度以下时热缩冷胀导致冰从水面上冻起吗？水在四摄氏度以下时冰从水面上冻起，令人深思，到底是什么原因使得水物理性质突然发生变化？着实令人好奇与发现。
本文将从以下几项来分析这一现象的出现。
一、“热缩冷胀”规律“热缩冷胀”这一规律可追溯到17世纪，是物理学上名副其实的一个定律。
这里所说的“热缩冷胀”指的是，在温度变化的情况下，某种物质的体积会大幅度变化。
这意味着，如果温度上升，物质的体积会减小；而如果温度下降，物体的体积则会增大。
一般来说，密度为1g/cm3以上的固体各种物质，大都会遵守这一定律。
二、水温到达冰点及其后果从“热缩冷胀”规律可知，当水温降低至冰点时，它的体积立即变大，以至于浮出水面，从而将自己单独做成一片冰冻水面，冰从水面冻起。
换一句话说，水的体积特性是水在四摄氏度以下的原因。
三、为什么水固化只有在四摄氏度以内简单来说，水本身在四摄氏度以上的温度区间就含有自由海水，而当温度到达冰点时，水分子便会形成固态，结晶构造大幅度改变，从而使得水体积发生体积膨胀。
如果水的温度比四摄氏度更低，水分子的结晶构造则越发端清，体积也就会进一步发生变化，这就是为何水温不可以低于四摄氏度的原因。
四、水固化会伴随着怎样的情况当水温到达四摄氏度时，冰结晶便开始释放出气泡，从而使得水表面有农的感觉，并伴随鱼类从冰层冻结殍米；气温出现较大骤降，会使水受到大面积寒冰覆盖，而湖面成为大片冰天花板，使人眼前都被这种百花齐放的冰景给所触动；延续到经过一段时间后，水温又上升，冰层会被热能给溶解，水温恢复正常，但受到冰天花板造成的结晶体变化，水温却依旧只能限制在四摄氏度以下。
五、水固化对社会的影响水的固化对社会的影响非凡。
当冰天花板覆盖大片天地时，可以避免冰河洪水淹没了大量的土地；水位比较低的一段时期，可以避免河水污染，从而保证湖水的自洁；冰天花板也是许多动物调整身体和心理恢复的保证，是维持他们生态多样性的基石。
综上所述，当温度下降到四摄氏度以内时，水的体积特性会大幅变化，导致冰从水面上冻起，同时水固化还会给世界带来一系列的影响。
让水迅速结冰的5个简单方法
让水迅速结冰的5个简单方法1.加入盐：将一小勺普通食盐放入冰箱冰格里，这能让水迅速结冰。
因为食盐能降低水的凝固点，使水在较低温度时即可结冰。
2.加入醋：将一小勺醋放入冰箱冰格里，这也能让水迅速结冰。
因为醋是一种含有酸性物质的液体，而酸性物质可以降低水的凝固点，使水在较低温度时即可结冰。
3.加入糖：将一小勺糖放入冰箱冰格里，也能让水迅速结冰。
因为糖是一种能抑制水的凝固点的物质，使水在较低温度时即可结冰。
4.加入洗衣粉：将一小勺洗衣粉放入冰箱冰格里，也能让水迅速结冰。
因为洗衣粉中含有防止水凝固的物质，可以使水在较低温度时即可结冰。
5.加入水煮蛋外壳：将一个水煮蛋外壳放入冰箱冰格里，也能让水迅速结冰。
因为水煮蛋外壳中含有大量的磷酸盐，它能降低水的凝固点，使水在较低温度时即可结冰。
加入盐、醋、糖、洗衣粉和水煮蛋外壳，是让水迅速结冰的五个简单方法，如果想要让水更快结冰，可以采用这些方法。
盐是一种常见的食材，它能降低水的凝固点，使水在较低温度时即可结冰。
而醋是一种含有酸性物质的液体，它也能降低水的凝固点，使水在较低温度时即可结冰。
糖也是一种能抑制水的凝固点的物质，它可以让水在较低温度下结冰。
洗衣粉中含有防止水凝固的物质，可以使水在较低温度时即可结冰。
而水煮蛋外壳中含有大量的磷酸盐，也能降低水的凝固点，让水在较低温度时即可结冰。
但是，要让水迅速结冰，这些物质的加入量都不能太大，加入量过多会影响水的本质性质。
因此，在使用这些方法时，应该注意控制加入量，以避免影响水的本质性质。
此外，这些物质加入后，会影响水的味道，所以在使用这些方法时，也要注意，不要让水太苦涩。
最后，在使用这些方法时，应该注意安全，尤其对于醋和洗衣粉，应该穿手套操作，以免受到化学性刺激。
让水快速结冰的方法
让水快速结冰的方法水是我们生活中不可或缺的资源之一，而在某些情况下，我们可能需要让水快速结冰。
无论是制作冰块还是在实验室中需要使用冰水，快速结冰的方法都非常重要。
在本文中，我将介绍几种有效的方法来让水快速结冰。
1. 使用冷冻器冷冻器是一种常见的设备，用于将物体冷却到低温。
如果你需要快速冷冻水，可以将水倒入冷冻器中，并将温度调至最低。
冷冻器中的冷却系统会快速降低水的温度，使其迅速结冰。
2. 使用冰盐混合物冰盐混合物可以降低水的冰点，从而加快结冰速度。
将适量的盐倒入水中，并充分搅拌，使盐溶解。
随后将水放入冰箱或冷冻器中，由于盐的存在，水的冰点会降低，从而加快结冰过程。
3. 使用冰块倒入一小部分已经结冰的水或冰块到水中，可以迅速传递冷量，使水快速结冰。
这是因为冰块的温度比水的温度低，与水接触后，会将冷量传递给水分子，使其快速冷却并结冰。
4. 使用冷水浴将水放入一个装有冷水的容器中，可以加快水的冷却速度。
冷水可以吸收水中的热量，使水的温度快速下降。
为了加快冷却速度，可以将冷水浴放入冰箱或冷冻器中，以提供更低的环境温度。
5. 使用液氮液氮是一种极低温的液体，其沸点为-196℃。
将液氮倒入水中，可以瞬间将水冷却到极低的温度，使其迅速结冰。
然而，使用液氮需要注意安全问题，因为液氮的温度非常低，有可能造成烧伤或其他伤害。
6. 使用压力将水装入一个密封的容器中，并将其加压，可以使水的冰点降低，从而加快结冰速度。
通过增加水分子之间的相互作用力，压力可以阻止水分子自由移动，促进结冰。
需要注意的是，以上方法在操作时需要注意安全。
尤其是使用液氮和加压的方法，应谨慎操作，避免造成伤害。
总结起来，让水快速结冰有多种方法。
使用冷冻器、冰盐混合物、冰块、冷水浴、液氮和压力等方法都可以加快水的冷却速度，从而使其快速结冰。
在实际操作中，选择合适的方法，并注意安全措施，可以更高效地使水结冰。
希望本文能为读者提供有用的信息。
河流结冰的因素条件
河流结冰的因素条件
河流结冰的主要条件包括温度低于冰点、水的流动速度较慢或停滞、水体的深度较浅等。
具体因素如下：
1. 温度低于冰点：河水的温度下降到冰点以下时，水中的热量会逐渐散失，使水体中的水分分子凝聚并形成冰晶。
2. 水的流动速度较慢或停滞：流动速度较慢或停滞的水流容易形成冰层，因为水中的悬浮物质会沉淀下来，使水体中的冷凝核更集中，有利于冰晶形成。
3. 水体的深度较浅：深水中因为水体内流动不充分，水温不会迅速降低到冰点以下，而水体较浅时，整个水体都更容易受到低温的影响，降温速度更快。
4. 水体中悬浮物质的影响：水中的悬浮物质，如沙粒、悬浮微生物等，可以作为冷凝核促使冰晶的形成。
5. 大气湿度：低温天气中的湿空气在与河水接触时，会加速水面的降温和冻结。
影响河结冰的因素
影响河结冰的因素
影响河结冰的因素主要包括以下几个方面：
1. 温度：河水的温度是影响河结冰的关键因素之一。
当环境温度低于水的冰点时，水分子会减慢运动，水开始结冰。
2. 流速：流动的河水相对于静止的水更难结冰。
流速较快的河水，由于水体的运动会产生一定的动能，使得水分子难以结合成冰。
3. 水体深度：深水通常比浅水更难结冰，因为深水能够储存更多的热量，减少冰的生成。
4. 盐度：相比于淡水，盐水（如海水）结冰的温度要低得多。
如果河中含有盐分，或是与海水混合，那么河水的结冰温度会下降。
5. 河水的污染物和悬浮物：水中的污染物和悬浮物会使水体变得浑浊，阻碍冰的形成。
6. 太阳辐射：太阳辐射会使河水受热，加快水分子的运动，从而延缓或阻碍冰的生成。
总的来说，河水的温度、流速、深度、盐度以及水中的污染物和太阳辐射等因素
都会影响河结冰的速度和程度。
高温天怎样防暑防寒防冻措施
高温天怎样防暑防寒防冻措施高温天怎样防暑防寒防冻措施随着气候变化的加剧，高温天气也越来越常见。
在高温天中，人们容易出现中暑、晒伤等问题。
同时，高温天气的到来也容易带来冷空气，导致温度骤降，出现寒冷的情况。
因此，我们需要采取一系列的措施来防暑、防寒和防冻。
防暑措施：1.注意饮食：高温天气中，身体容易出现水分流失。
因此，我们需要增加水果和蔬菜的摄入，以及饮用足够的水分来补充体内的水分。
同时，要避免大量喝含咖啡因和酒精类饮品，因为这些饮品会加速身体的脱水。
2.合理安排外出时间：高温天气中，最好避免午后阳光直射的时间段外出，尽量选择清晨和黄昏时分出行，以减少中暑的风险。
3.防晒措施：在外出时，务必携带防晒霜、太阳伞等物品，以减少阳光对皮肤的伤害。
另外，要选择透气性好、轻薄的衣物，避免穿戴黑色或深色衣物，因为这些颜色更容易吸收太阳光。
4.避免剧烈运动：在高温天气中，暴力运动容易导致身体过度疲劳和排汗过多，增加中暑的风险。
因此，最好选择较为温和的运动，如散步和瑜伽，以保持身体的健康状态。
防寒措施：1.穿戴合适的衣物：当温度较低时，我们需要选择保暖性好的衣物和鞋子，如羽绒服、厚款毛衣和棉袜等。
同时，要戴上帽子、围巾和手套，以防止头部、颈部和手脚等部位的寒冷。
2.保持室内温暖：在室内，我们可以通过使用暖气设备和电热毯等措施来增加室内的温度，避免受到寒冷空气的侵袭。
3.多饮热饮：多喝热水和温暖的饮品，可以起到保暖的效果。
同时，热饮还可以促进血液循环，带走体内的寒冷感。
4.注意室内通风：尽管外面寒冷，但室内也需要适当的通风。
打开窗户透气，可以使室内空气流通，减少空气的潮湿度、降低患感冒的风险。
防冻措施：1.保护水管和水池：在寒冷的天气中，水管和水池很容易结冰。
因此，我们需要使用保温材料将水管和水池包裹起来，以避免结冰和破裂的情况发生。
2.定期排水：如果长时间不用的水管和水池，建议定期排水，避免水管内的水结冰膨胀，造成破裂的情况。
水的粘度0-40℃
水的粘度0-40℃水的粘度 0 40℃水，这一在地球上广泛存在且至关重要的物质，其性质在众多领域都有着重要的影响。
而水的粘度，就是其中一个值得我们深入探讨的特性。
在0 40℃这个温度范围内，水的粘度会发生一系列有趣的变化。
首先，让我们来了解一下什么是粘度。
简单来说，粘度就是流体内部阻碍其流动的一种性质。
想象一下，蜂蜜和水同时从一个倾斜的平面上流下来，蜂蜜流动得很慢，而水流动得相对较快。
这就是因为蜂蜜的粘度比水大，它内部的阻力使得流动变得困难。
在 0℃时，水处于冰水混合物的状态。
此时，水的粘度相对较高。
这是由于在接近冰点时，水分子的运动受到限制，它们之间的相互作用增强，形成了较为稳定的结构，从而增加了内部的阻力，导致粘度上升。
随着温度逐渐升高，到达 4℃时，会出现一个特殊的现象。
在这个温度下，水的密度达到最大值。
而水的粘度也在此温度附近达到一个相对较低的值。
这是因为在 4℃时，水分子的排列方式较为特殊，使得它们之间的相互作用相对较小，流动阻力减小，粘度降低。
当温度继续上升，超过 4℃，一直到 40℃的过程中，水的粘度会逐渐减小。
这是因为随着温度的升高，水分子获得了更多的能量，它们的运动变得更加活跃和无序。
分子间的距离增大，相互作用减弱，内部阻力减小，从而使得水更容易流动，粘度也就随之降低。
水的粘度在 0 40℃范围内的变化，对于许多实际应用有着重要的意义。
在工业生产中，例如在化工流程、食品加工和制药等领域，常常需要考虑水的粘度对流体传输和混合的影响。
如果要输送一定量的水，了解不同温度下的粘度可以帮助工程师选择合适的管道尺寸和泵的功率，以确保高效的生产过程。
在日常生活中，我们也能感受到水的粘度变化带来的影响。
比如在冬天，水温较低，洗手时会感觉水流相对较“沉重”；而在夏天，水温较高，水流则更加顺畅。
在科学研究中，对水的粘度的精确测量和研究有助于深入理解水分子的行为和相互作用。
这对于发展新的材料、改进化学工艺以及探索生命科学中的许多现象都具有重要的意义。
高温水蓄冷空调的原理和理论分析
规水蓄冷空调因受空调回水 １。 ２Ｃ的限制， 只能利用 ２— ８Ｃ之 间水的显热，其单位容积蓄冷密度仅及 。 ／￣ｉ ５。这一缺点使水的其他优点如廉 蓄冷空调作为一项新技术，是电网削峰平谷的 冰蓄冷的 ｉ６ ／ 价 传热性能好 物理性能稳定及装置简单等无从发 好方案。目前提 出的蓄冷 空调方 案包括冰蓄 冷空 Ｃ 调 常规水蓄冷空调、 Ｐ Ｍ 复台优态盐相变蓄冷 挥． Ｐ Ｍ 蓄冷 的问题主 要在 于复合 水 结晶盐 的材 Ｃ 其优点是 空调 和气 冰蓄冷 空调 。前三 种方案 目前 均有 工业应 料易老化 有效蓄冷密度不大 价格贵等； 与制冷空调循环匹配容易、蓄冷阶段制冷效率高． 用，而气 冰蓄 冷空调 技 术 尚不够成 熟．冰 蓄冷 的最 可见 目前 使用 的蓄冷 空调方 案都 不很 理想， 因 大优点是蓄冷密度大，按结冰率 ０ ０ ． ． ５ ６计算，单 位 容积蓄冷量约 １ ￣ ０ｘ Ｏｋ ／ ０ ８ ２０ ０Ｊｍ ；其缺 点是制 此开发研究能综合它们优点而避其缺点的新蓄冷空 ０ ｌ 一种采用 冰时制冷循环的蒸发温度 比正常空调制冷循环低约 调方案很必要，而己取得国家发明专利 Ⅸ 逆 流式过冷器 的空调 用制冷 ／ 热蓄冷 ／热系统 》 ｆ Ｊ ｌ。 ０Ｃ，这不仅使制冷效率降低，而且使制冷机组调 节困难，许多离心式水冷机组 因蒸发器温度无法达 的高温水蓄冷空调系统是一种比较理想 的方案。 到 一５Ｃ而无法 使用．另外 ，结冰 、熔 冰、空调供冷 。 ２ 高温水蓄冷空调的原理 三者之间的热交换装置配置复杂， 费用增加， 运行控 制麻烦． 这些缺点阻碍 了冰蓄冷空调的快速发展。 常 图１ 是一种采用逆流式过冷器的高温水蓄冷空
Ｃ Ｅ ｅＳ ａ Ｑ ｅＧ ｉ Ｃ Ｅ ｅ－ ｏ ｇ ＨＵ Ｐ ｎ Ｆ Ｇ Ｇｕ－ ｍ Ｈ Ｎ Ｚ —ｈ ｏ Ｉ Ｘｕ－ ｕ Ｈ ＮＧ Ｗ ｎＬ ｎ ｅｇ ＡＮ ｉ Ｙ＿
水在多少度结冰
一、水在多少度结冰在标准大气压下，水结冰的温度是0℃，水沸腾的温度是100℃。
沸腾是指液体受热超过其饱和温度时，在液体内部和表面同时发生剧烈汽化的现象。
液体沸腾的温度叫沸点。
不同液体的沸点不同。
即使同一液体，它的沸点也要随外界的大气压强的改变而改变。
水在零摄氏度以下由液态凝聚为固体状态，称其为结冰。
二、水结冰带来的危害一般物体都有热胀冷缩的性质，但并不是任何物体，比如铸铁就有反常膨胀的性质，这样，用铸铁浇铸的器件，图案就比较清晰。
还有比较常见的例子就是水在0～4℃之间也具有反常膨胀的性质，这会使冬天的池塘先从水面结冰，而水底的温度保持4℃，保证了水中生物的安全越冬。
不过，题主的问题严格的说，属于另一个问题，是因为冰的密度(0.9×10³kg/m³)小于水的密度(1.0×10³kg/m³)，水在结冰时，体积增大，将盛水的容器和水管胀破的。
水结冰膨胀的危害天气冷水管爆裂什么原因图1其实，很早以前人们就发现了，据记载，生活在南美洲的古印第安人就利用这种现象开山劈石。
当寒冬到来之时，古印第安人就在山石的缝隙中灌上水，气温降低，石缝中的水结成冰时产生的压力就将山石劈开。
解放初，在修建川藏公路时也采取了这样的方法。
同时，也可看出，水结冰时产生的力是十分巨大的，当然还会有很多应用。
将汽车表面的漆去掉，是件很令人头疼的事，前苏联一位工程师突发奇想，令人在汽车表面喷水，当时天气寒冷，滴水成冰，喷在车上的水很快结冰，靠膨胀产生的力将车漆与车体分离。
美国有一家工厂需要制作一个钢铝双金属罐，要将0.25mm厚的铝片紧密的贴在圆柱形钢罐的内侧。
铝片太薄，找了许多的焊接专家和锻压专家都没有解决问题。
最后，问题交到了“圣迪亚”实验室，这里的研究人员使用了一种巧妙的方法，先将铝片贴在钢罐的内壁，然后在罐中灌满水水中通入制冷管，然后将罐口封闭并开始制冷。
当筒内的水结成冰时，产生的巨大压力就将铝片紧紧的压在钢罐上。
让水快速结冰的方法
让水快速结冰的方法
快速结冰水的方法可以使用以下几种途径：
1. 冰浴法：在一个大的容器中放入冷水，加入大量冰块或冷冻盐（可以降低水的冰点），然后将要结冰的水放入该容器中，可以快速冷却水并使其结冰。
2. 冷冻法：将水倒入一个浅盘或者浅碗中，然后将其放入冷冻室或者冰箱中冷冻，此方法可以让水快速结冰。
3. 压力法：将水倒入一个瓶子或者其他容器中，然后将其紧密封闭。
可以用手轻轻摇晃或者轻敲瓶子，这种方法可以通过增加水中的压力来快速冷却并使其结冰。
4. 真空法：将水倒入一个真空容器中，然后使用真空泵抽取容器中的空气，降低空气压力，从而降低水的沸点和冰点，加快水的结冰速度。
这些方法可以加快水的结冰速度，但需要注意安全，避免对自己和他人造成伤害。
水结冰后体积的变化
水结冰后体积的变化1 冰水结冰的物理过程水在结冰时需要吸收大量的热量，从而使温度降低、水分子结构改变，形成冰晶。
冰特有的结晶结构，使它可以将吸收的热量较快地释放出去，从而形成大规模的冰晶聚集。
当水被冷却到0℃，它就会开始迅速结冰。
每当水结冰时，体积会升高，几乎是原体积的9%。
这主要是由于冰晶空间中水分子的分布更加紧密，而比液态水的密度高。
由于冰的密度仅为水的0.917倍，冰晶整体上也要较低比水轻，因此也可以观察到冰浮于水面上。
2 冰水结冰后体积的变化一般来说，结冰过程中，一体积的水可以晶化成约1.091体积的冰。
这种体积扩大是由于冰晶结构中，水分子与其他分子的布局非常紧密，用普通物质的话来说，结晶的原子比溶液中的原子更加“集中”，那么它占据的空间也就更多，使得整体的体积会变大。
此外，结冰过程中的体积变化也与外加的压力有关，当水固化时，冰块在受压得加大，而在受拉情况下，冰块就会变小。
传统的科学教科书上曾记载结冰会使体积变大，但实践中也可以出现水将“收缩”的情况。
3 冰水结冰后的应用冰水结冰后体积会增大，这一特性可以用于水工工程，有助于改善水库的蓄水量，可以在水库的底部结冰，一方面使砂石也处于凝固状态，这样可以减少泥沙搅动，让水库长期有效地蓄水，为水利提供有力支撑;另一方面，冰厚变薄，使用度大大提高。
冰也是一种重要的冷却材料，可以将高温物质冷却到较低温度。
冰水结冰可以保持凉爽，特别适用于食品配送、大型节日活动、大型商业活动、医疗服务等方面，以保证食品、药品的新鲜度。
4 结论从以上可以看出，冰水结冰后体积增大的特性，不仅可以用于水工工程，也可以用来作为冷却材料，还能保持食物新鲜，在很多方面都有着重要的作用，使冰水结冰更加受到人们的重视。
为什么水在105度极端条件下会结冰？
为什么水在105度极端条件下会结冰？大自然是指狭义的自然界。
它是与人类社会相区别的物质世界。
即自然科学所研究的无机界和有机界。
自然界是客观存在的；它是我们人类即自然界的产物本身赖以生长的基础。
自然中也有非常令人匪夷所思的现象：例如：金字塔、巨石群、神秘的百慕大三角等等，那么水在105摄氏度下竟会结冰!？小编今天就带大家分析分析！水在正常气压不同温度下会有不同的形态，达到100摄氏度会转化为气态，等于或低于0摄氏度会形成固态，也就是我们平常所见的冰，这是我们最理所当然的认知，然而最近麻省理工学院的几位科学家在做一组实验时，却出现了与常理违背的现象，水在105摄氏度的高温下竟然凝结成了冰。
这种实验现象无疑挑战了常识的权威，麻省理工学院几位科学家在预测碳纳米管会排斥水分子的前提下，往仅有几个水分子大的碳纳米管里放水，与预期的结果不同的是，当测试到比100摄氏度的温度高些许时，水居然出现了违背常理的现象，变成了冰。
由于很难去确定水成冰时的温度，所以在实验中105摄氏度被默认为最小值，不仅如此，在温度高达151摄氏度条件下，水还有可能结冰。
我们的常识似乎在这一刻被打破，这就说明我们现今的科学验证很可能在不同的条件下被不攻自破，还会有多少我们自认为权威的常识会改变？科学家解释，这是由碳纳米管的直径直接导致的。
直径不同的碳纳米管会使得水的冰点不同，这说明水在极小的空间内沸点温度会有所下降，我们对常识的绝对服从，是否是阻碍我们发展的绊脚石？如果在实验未出现之前，有人告诉你水会在105摄氏度下结冰，你会不会感觉这个人在对你说他能点石成金一样荒谬？科学的发展是需要认证与推翻，不是信手拈来的墨守成规，当我们发现自己很强大的时候，妇孺皆知的一个常识竟然违背了我们的权威。
我们的科学仅仅是起始阶段，认证的实践不是靠去推翻无法解释的东西，任何事实都需要得到尊重，不能因为你拥有了知识去嘲笑没有文化的人没有修养一样。
毫不费力得到的是贫穷，不劳而获得到的是梦想，当我们高喊着移民其它星球不是梦，事实在数据面前真的如此可靠吗？一丝的环境改变就能颠覆我们的认知，宇宙那么大不可能是用来摆设的。
水结冰的温度是多少
水结冰的温度是多少
在标准大气压下，水结冰的温度是0℃，水沸腾的温度是100℃。
沸腾是指液体受热超过其饱和温度时，在液体内部和表面同时发生剧烈汽化的现象。
液体沸腾的温度叫沸点。
不同液体的沸点不同。
即使同一液体，它的沸点也要随外界的大气压强的改变而改变。
水在零摄氏度以下由液态凝聚为固体状态，称其为结冰。
温度高时水分子动能大而无法牢固产生氢键，分子间以尽可能小的进行杂乱无章的排列。
温度降低后（低于4度），越来越少的分子动能不足以打破产生的氢键，而氢键有一定键长，所以4度以后固定的氢键越来越多。
当0度时所有的分子都被固定在一定区域内，氢键使分子彼此保持一段距离，即为结冰。
水结冰体积增加1/10，所以相同质量的水和冰的体积比为10：11。
快速冷却沸水的原理
快速冷却沸水的原理
快速冷却沸水的原理基于物理学中的热传导和对流。
当沸水从热源中取出时，它的温度非常高，因此需要快速冷却以避免烫伤或危险。
最常用的方法是将沸水倒入一个容器中，并将容器置于冷水中。
此时，快速冷却沸水的原理是热传导和对流。
热传导是指热量从高温物体向低温物体传递的过程。
当热水倒入冷水中时，热传导会使沸水的热量向周围环境传递，从而使其温度下降。
对流是指液体或气体流动的过程。
当热水倒入冷水中时，由于温度差异，液体会产生对流，使得热水被快速冷却的冷水包围和混合，从而使其温度下降得更快。
因此，快速冷却沸水的原理是通过将热水倒入冷水中，利用热传导和对流的作用来使其温度迅速降低。
水结冰膨胀的原理
水结冰膨胀的原理
什么是水结冰膨胀？它是由水分子分子之间的结合能或者说比
表面之间的结合能导致的。
与其它物质一样，当水分子温度降低时，它们会结合在一起，当它们形成的物质变成冰形态，它们就会有增长的趋势，这就叫水结冰膨胀。
水结冰膨胀的原因是当水分子冰化时，其分子结构发生了变化，水分子在冰形态中形成六边形结构，其形状与在水溶液形态中形成的分子结构形状不同，在其水溶液形态中，水分子形成的是随机分布的三角形结构。
由于水分子的六边形结构比三角形结构的体积大，因此会产生膨胀的现象。
此外，水结冰膨胀还可以归因于水分子之间的结合能。
当温度降低时，水分子的结合能将会增强，这会导致水分子之间的联系变得更紧密，从而使水容积变大，引起膨胀。
此外，水结冰膨胀也会被其他物质所影响，例如，有一些添加剂可以破坏水分子之间的结合能，从而降低水的膨胀性。
比如，苯乙烯可以阻碍冰的形成，导致水的膨胀性降低。
另外，水结冰膨胀也会受到压力的影响。
例如，在一般条件下，当水冰化，其体积会增加，但是如果在冰冻水中施加高压，水体积就会变小，这是因为它受到压力，因此水分子没有能力形成六边形结构而只能形成三角形结构。
此外，水结冰膨胀也会受到极端温度的影响。
当水冰化时，若水所处的环境温度在0摄氏度以下，水分子便无法形成六边形结构，而
只能形成三角形结构，这就降低了水的膨胀性。
总之，水结冰膨胀是由水分子分子之间的结合能或者说比表面之间的结合能导致的；冰化时，其分子结构发生了变化，形成的水分子结构比水溶液形态的分子结构体积要大，也可能受到外界因素的影响。
它有助于我们了解温度变化时物质发生的变化，以及由此产生的影响。