水怎么变成冰

水怎么变成冰
水怎么变成冰

水怎么变成冰
冷冻,温度低于0度以下.

温度达到0度以下，持续放热

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。物理性质
冰的性质
冰是无色透明的固体，晶格结构一般为六方体，但因应不同压力可以有其他晶格结构。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。据观测，封闭条件下水冻结时，体积增加所产生的压力可达2500大气压。

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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。物理性质
冰的性质
冰是无色透明的固体，晶格结构一般为六方体，但因应不同压力可以有其他晶格结构。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。据观测，封闭条件下水冻结时，体积增加所产生的压力可达2500大气压。
冰的熔点与压力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。特殊的冰
热冰：除了前面提到高压下形成的热冰之外，重水(D2O)在3.8℃时结冰，成为另一种形式的“热冰”。
一般被称为干冰的物质实际是二氧化碳的固体状态，与水没有关系。
水是一种特殊的液体。它在4℃时密度最大。温度在4℃以上，液态水遵守一般热胀冷缩规律。4℃以下，原来水中呈线形分布的缩合分子中，出现一种像冰晶结构一样的似冰缔合分子，叫做"假冰晶体"。因为冰的密度比水小，“假冰晶体”的存在，降低了水的密度，这就是为什么水在4℃时密度最大，低于4℃密度又要减小的秘密。
人类已经能够在实验室里制造出八种冰的晶体。但只有天然冰能在自然条件下存在，其它都是高压冰，在自然界不能稳定存在。
天然冰中水分子的缔合是按六方晶系的规则排列起来的。所谓结晶格子，最简单的例子是紧密地堆砌的砖块，如果在这些砖块的中心处代之以一个假设的原子，便得到了一个结晶格子。冰的晶格为一个带顶锥的三棱柱体，六个角上的氧原子分别为相邻六个晶胞所共有。三个棱上氧原子各为三个相邻晶胞所共有，二个轴顶氧原子各为二个晶胞所共有，只有中央一个氧原子算是该晶胞所独有。
冰与水
由于水分子间有氢键缔合这样的特殊结构所决定的。根据近代X射线的研究，证明了冰具有四面体的晶体结构。这个四面体是通过氢键形成的，是一个敞开式的松弛结构，因为五个水分子不能把全部四面体的体积占完，在冰中氢键把这些四面体联系起来，成为一个整体。这种通过氢键形成的定向有序排列，空间利用率较小，约占34％、因此冰的密度较小，约为摄氏4度是液态水的9/10。
水溶解时拆散了大量的氢键，使整体化为四面体集团和零星的较小的“水分子集团”(即由氢键缔合形成的一些缔合分子)，故液态水已经不象冰那样完全是有序排列了，而是有一定程度的无序排列，即水分子间的距离不象冰中那样固定，H2O分子可以由一个四面体的微晶进入另一微晶中去。这样分子间的空隙减少，密度相对冰就增大了。
温度升高时，水分子的四面体集团不断被破坏，分子无序排列增多，使密度增大。但同时，分子间的热运动也增加了分子间的距离，使密度又减小。这两个矛盾的因素在4℃时达到平衡，因此，在4℃时水的密度最大。过了4℃后，分子的热运动使分子间的距离增大的因素，就占优势了，水的密度又开始减小。河水是怎样结冰的
当1个标准大气压时温度降到0℃时水就会变成冰。但实际情况并非如此简单。一方面自然界中的水不是纯净的水，里面溶解了很多物质，水的凝固点降低，水需在0℃以下才能冻结；另一方面，当温度刚好由零度以上降到0℃时，水是不会结冻的，因为结冰时放出的潜热很大，如果正好是冰点，刚生成的冰晶又会很快融化掉。所以，一般温度在零度以下河水才出现冻结现象。另外，当温度降到0摄氏度以下时水有可能还是不能结成冰，这时成为“过冷水”。
静水结冰需要较甚的过冷，实验室里曾经记录到蒸馏水过冷到-20℃还不见冰晶出现的数据。一般静水冷却到4℃后，水面继续降温，仅能使表层发生冷却，底层在较长时间里还是维持在4℃的温度，所以静水冻结是从水面开始的。
初冬时节河流淌凌是河流开始结冰的最初阶段。河水是汹涌流动的，流水结冰过程与静水很不相同。流水由于处在流动状态，紊流扰动强，不仅表层冷却迅速，就是底层也同时降温，水面和水内几乎可以同时结冰。大多数研究者认为，河流结冰是同时在水面和水中发生的。理由是河流混合作用强，在结冰前河水上下都能达到大体相同的温度，只要有结晶核，就可以在任何地方开始结冰。底冰的存在证明了这种理论的可能性。
河流封冻有二种情况。一种是从岸边开始，先结成岸冰，向河心发展，逐渐汇合成冰桥，冰桥宽度扩展，使整个河面全被封冻。还有一种是流冰在河流狭窄或浅滩处形成冰坝后，冰块相互之间和冰块与河岸之间迅速冻结起来，并逆流向上扩展，使整个河面封冻。

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温度达到其凝固点，就会结冰
水的凝固点是0℃，所以温度低于0℃就会结冰

由于水分子之间有间隙，当温度降低到0摄氏度及以下时，水分子之间的间隙就会变小，液态的水就会变成固态的冰。
这是一种由于分子之间间隙发生变化而产生的物理变化过程！
分子的运动会随着温度的变化，运动快慢是不一样的，
这也正是水结成冰，所用时间长短不一样的原因了！...

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由于水分子之间有间隙，当温度降低到0摄氏度及以下时，水分子之间的间隙就会变小，液态的水就会变成固态的冰。
这是一种由于分子之间间隙发生变化而产生的物理变化过程！
分子的运动会随着温度的变化，运动快慢是不一样的，
这也正是水结成冰，所用时间长短不一样的原因了！

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