冰是怎么形成的?
冰是水的固体形态,水在低温下凝结为冰(一般在零度以下形成冰,如果水里杂质多的话零度也能结冰),或在相当高的高压的情况下也可形成温度很高的热冰。当水在低于0度以下的环境下就会形成冰。
自然界中的水 ,具有气态、固态和液态三种状态。液态的我们称之为水,气态的水叫水汽,固态的水称为冰。冰的熔化热是3.35×10^5J/kg。
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一、冰的融化
冰是水在自然界中的固体形态,在常压环境下,温度高于零摄氏度时,冰就会开始融化,变为液态水。日本一个研究小组发现,冰开始融化的时候,是以结晶内的一个水分子开始脱离结晶为契机,相关机制有助于弄清含水的蛋白质出现结构变化的机制。
如果用电灯等的强光照射,冰的内部就会融化,浮现出称为“冰花”的类似雪结晶的形状。来自日本分子科学研究所和冈山大学的研究人员为了调查冰从内部开始融化的现象,利用计算机演算了由约1000个水分子形成的冰被加热时将发生什么变化。
冰的结晶是水分子呈六角形规则排列的结构。加热之后,首先是一个水分子从结晶脱离,开始自由运动,而这个水分子并不会回到原来的位置,从而导致结晶出现歪曲。而结晶一旦出现歪曲,就会逐渐扩大,最终整个结晶分崩离析,变为液体形态。
二、冰的熔点
在常压环境下,冰的熔点为0℃。0℃水冻结成冰时,体积会增大约1/9(水体积最小时为4℃)。据观测,封闭条件下水冻结时,体积增加所产生的压强可达2500大气压。
冰的熔点与压强存在着一种奇妙的关系:在2200大气压以下,冰的熔点随压力的增大而降低,大约每升高130个大气压降低1摄氏度。
超过2200大气压后,冰的熔点随压力增加而升高:3530大气压下冰的熔点为-17℃,6380大气压下为 0℃,16500大气压下为 60℃,而20670大气压下冰在76℃时才熔化,称为名副其实的“热冰”。
冰在0℃下密度为0.917 g/cm³,而水的密度正常为1.00g/cm³,所以冰会浮于水上。
参考资料来源:百度百科-冰