开水结冰温度是多少
1. 水结冰时的温度是多少度
水的冰点是0度,就是说当水的温度下降到了0度的时候,就要开始结冰了;要知道,这里有个前提,就是所说的水是纯净水,是不含任何杂质的水,例如蒸馏水.要是水中含有可溶性杂质的话,水的冰点就不是0度了,而是低于0度,例如,海水中含有大量的盐分(氯化钙、氯化镁等),那么海水的冰点就在0度以下,所以在北方那天寒地冻的冬季里,有时海水虽然没有结冰,但它的温度却在0度以下.河水属于淡水,含可溶性杂质很少,所以其冰点基本上是0度.这里要注意,所谓“冰点”系指水的结冰温度,而不是指气温,因为要使水的温度达到0度,气温一定要在0度以下.这就是我们所经历的,当气温已经下降到0下几度是时候,河水还是没有结冰;这是为什么呢?这就是因为气温虽然低于0度,但河水还没有降到0度,只有持续低温,一直到河水的温度降到0度的时候,河水才开始结冰.
2. 水沸腾时的温度是多少度,水结冰时的温度是多少度
在标准大气压下,水沸腾的温度是 100℃,水结冰的温度是 0℃。
常用的温度单位是摄氏度, 用符号℃表示, 它的规定是: 把冰水混合物的温度规定为0, 一标准大气压下水沸腾的温度规定为100, 在0到100之间分为100等份,每一等份就表示1℃。
1、沸腾
各种液体沸腾时都有确定的温度叫沸点。不同液体的沸点不同。即使同一液体,它的沸点也要随外界的气压而变:大气压强越高,液体沸点越高,反之就越低。一个标准大气压下水的沸点为100℃,这是最为常见的。在一定的外界压强下,沸腾只能在某一特定温度(沸点)并持续加热下进行。液体在沸腾时,温度保持不变,仍然吸热。这时的饱和汽压跟外部压强P相等。液体所受外部压强增大时,它的沸点升高;反之则降低。不同液体在相同的压强下的沸点是不同的。这与液体的饱和蒸气压有关。若当前温度下饱和蒸气压与外界相同,液体即沸腾,而液体的饱和蒸气压与液体的温度存在正相关关系。如:圆烧瓶里的水沸腾后停止加热,沸腾停止,在烧瓶表面倒少许冷水,使瓶内气压降低,水重新沸腾起来。
沸腾的条件:(1)达到沸点(2)能继续从外界吸热。
2、结冰
水在低温下变为固体冰的现象
古希腊哲学家亚里士多德曾最先记载过这样一个奇特现象——在同等低温条件下,温度高的水结冰速度快于冷水。坦桑尼亚学生姆潘巴1969年使这一现象变得更为人知晓,他发现加糖的牛奶加热后比未加热的牛奶结冰速度快。这种现象也被称为“姆潘巴现象”。
据将于6月3日出版的英国《新科学家》杂志报道,美国华盛顿大学的乔纳森·卡茨在对“姆潘巴现象”深入研究后认为,这一现象实际上与水中的溶解物有关。水在加热过程中,一些通常会使水变“硬”的溶解物,主要是碳酸钙和碳酸镁等碳酸盐,会被“驱逐”出来形成固体沉淀,这就是日常生活中常见的附在水壶内壁上的水垢。
卡茨说,未经加热的水中仍含有这些溶解物,在水结冰过程中随着冰晶的形成,尚未结冰的水中这些物质的浓度会进一步升高,甚至可达正常水平时的50倍。这种情况会降低水的冰点,这也就减缓了冷水结冰的速度。这一原理就如同下雪后向路面撒盐防止结冰一样。
卡茨认为,姆潘巴在牛奶中加糖实际上是使水变得“更硬”,进一步扩大了只含少量碳酸盐的热牛奶与富含碳酸盐的冷牛奶之间结冰速度的差距。
美国加利福尼亚大学伯克利分校的理乍得·穆勒认为,卡茨对“姆潘巴现象”的分析是迄今对这一现象做出的最深入、最严谨的解释,并认为卡茨找到了“简单但对头”的方式解决这一问题。
3. 正常情况下,水结冰的温度是多少度
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。
(3)开水结冰温度是多少扩展阅读:
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。