正常情况下,水结冰的温度是多少度?

Question

如题所述

Answer 1

在标准大气压下，水在0摄氏度时开始结冰。当温度进一步下降至零下87.8摄氏度时，水会开始凝固成冰。在负55摄氏度时，水分子开始形成特定的结构，预示着结冰过程的加剧。这种状态下，水虽然还未完全结冰，但已经处于冰水混合物的状态，这一状态下的水已经与纯液态水有所不同。
在负55摄氏度时，水的性质已经与常温下的液态水截然不同。它之所以能在零下几十摄氏度保持液态，是因为其独特的分子性质。例如，冰能浮在水面上，而其他物质在凝固时通常会沉入液态中。这是因为纯净水在降温时，其结构逐渐接近冰的结构，导致密度降低，从而使得结晶速率加快。
水的密度随温度变化而变化。在3.982摄氏度以上，水的密度随着温度的升高而减小，而在0到3.984摄氏度之间，水的密度随温度升高而增加。这种变化主要由水分子的排列和氢键的形成决定。在0摄氏度时，水主要以（H₂O）3的缔合分子形式存在。随着温度升高到3.98摄氏度，水分子多以（H₂O）2缔合分子形式存在，此时水的密度达到最大。