水面結冰的原理是什麼?

水面結冰的原理是什麼?使用者20491261475611352020-05-30 12:52:21

大多數物體都有熱脹冷縮的特點。冬天坐火車時聽到的“咯噔”聲大,就是因為鐵軌遇冷收縮,每根鐵軌都比夏天時短了一點兒,兩根鐵軌之間的空隙大了,火車跑起來“咯噔”的聲音就大。

液體一般也都是熱脹冷縮,但是水卻有一個奇怪的特性,它只有在4℃以上時是熱脹冷縮。天冷的時候,湖面上散熱比較快,湖面的水遇冷收縮,體積變小,變得比較重,這些冷的水沉到湖底,湖底比較暖和的水浮到湖面上來,這樣不斷對流,就會使本來上面冷下面熱的水,很快變成上下溫度相同的水。等到湖裡的水都達到4℃時,隨著天氣越來越冷,水開始變成冷脹熱縮。因水在4℃時密度最大,當溫度達到3℃時,這時的冷水就開始膨脹變輕,所以湖面上這層冷水不會沉下去,而是留在最上面。等湖面上的水到了0℃時,就開始結冰,當然是先從表面上開始結一層薄薄的冰,等溫度再下降時,冰層會變得更厚,因冰的密度比水小,所以,始終浮在水面上,冰下的水還能保持4℃的溫度。

幸虧水的這一特性,水裡的生物才能存活下來。如果水始終保持熱脹冷縮,冬天就會從湖底開始向上結冰,魚類會被全部凍在湖裡,並且到了春天,這些冰融化起來也更加困難。

水面結冰的原理是什麼?夜菰城o2022-02-03 05:18:17

水結冰是水由非晶體變成晶體的過程,當到達凝點後,水分子運動變慢,分子間的引力使變慢的水分子慢慢進行有序的排列,排列後,水分子的運動空間變小,並且有序,宏觀上成為比較穩固的結晶體狀。

常見物質的三態變化 :物質溫度高於融點,物質變成液態,高於沸點,變成氣態。常溫下水是液態的,當水的溫度低於一定值(標況下為0攝氏度),水溫低於融點,凝結成冰。