水为什么会结冰
正常情况下,水结冰的温度是0度,但在地球上,由于由于温度通常在0到100摄氏度之间,因此水才可能以液态形式存在。所以要是水结冰,温度至少要降到零下87度。
当温度降至负55度时,水的分子结构就必须开始发生变化了。分子会开始形成四面体的形状,每个水分子会松散地跟另外四个分子相结合。这就形成了水的另一种状态:“冰水中间态”,虽然它还不具备冰的全部性质,但是那种状态下的水已经不能称之为水了。
当降至这个温度时,它比通常我们所说的液体水结冰的冰点要低87度。研究者表示,负55度的水是存在的,只是因为它维持液体的时间极短,目前我们的仪器还不足以捕捉到它维持液状的样子。
水的性质跟普通液体完全不同。这也是它能在冰点下几十度依然保持液体的原因。水会如此奇怪就是因为它的性质跟其他液体完全不同。例如,冰会浮在水面上,而大部分的固态物质会因为密度更大而沉入它们的液相中。
那么就需要让晶体冰变成液体。对于非常纯净的水,想要让水里出现冰种,就需要改变液体的结构。当你给水降温以后,它的结构就会变得接近冰的结构,这也就是它密度降低的原因,其表现就是结晶速率的提升。
扩展资料:
水密度随温度变化
水密度随温度变化,温度高于3.982℃时(也可以忽略为4℃),水的密度随温度升高而减小 ,在0~3.984℃时,水热缩冷涨,密度随温度的升高而增加。这主要由分子排列决定。也可以说由氢键导致。由于水分子有很强的极性,能通过氢键结合成缔合分子。
液态水,除含有简单的水分子(H₂O)外,同时还含有缔合分子(H₂O)2和(H₂O)3等,当温度在0℃水未结冰时,大多数水分子是以(H₂O)3的缔合分子存在,当温度升高到3.98℃(101.325kPa)时水分子多以(H₂O)2缔合分子形式存在,分子占据空间相对减小,此时水的密度最大。
参考资料来源:百度百科-水