Question

0下几度水结冰呢?

Answer 1

水在0度及0度以下都可结冰。

0度是水和冰的临界温度，水在0度时，为冰水混合物。这里说的都是纯净水，水的纯度会影响它。其实我们平常说的温度，就是一水的标准来规定的，国际是把冰水混合物的温度定为0度，把沸水的温度定为100度，从而来划分温度的。

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。

水瞬间结冰的原理

原理是：过冷。温度低于凝固点但仍不凝固或结晶的液体称为过冷液体。过冷液体不稳定，只要投入少许该物质的晶体，便能诱发结晶，并使过冷液体的温度回升到凝固点。这种在微小扰动下就会很快转变的不稳定状态称为亚稳态。即可快速结冰。

过冷水的状态非常不稳定，稍微受到惊扰就会瞬间结冰，这种不稳定的状态叫做“亚稳态”，如果此时投入少量固体物质，或者轻轻晃动一下，或者提高周围环境温度，水就会立刻结晶凝固。水质越纯净，过冷现象越明显，如果是高纯水，要到零下40℃才会结冰。