冬天水為什么會(huì)結(jié)冰
夏天的水面波光粼粼,冬天的水面有的時(shí)候會(huì)結(jié)一層厚厚的冰,尤其是在天氣寒冷的地方,水面常年都是冰,而冰面下的水還能自由的流動(dòng),這是什么現(xiàn)象呢?
冬天水為什么會(huì)結(jié)冰
冬天水會(huì)結(jié)冰的原因:一般情況下,物質(zhì)都存在三態(tài),即固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。當(dāng)然,水也不例外。在冬天,當(dāng)液態(tài)的水遇冷,水便放出熱量,溫度降低,當(dāng)水的溫度達(dá)到冰點(diǎn),且繼續(xù)放熱的條件下,水便由液態(tài)的水變?yōu)楣虘B(tài)的冰了,這就是水的結(jié)冰。注意:水結(jié)冰是個(gè)恒溫過程,但放出熱量。
冬天的河面為什么會(huì)結(jié)冰
因?yàn)樗菬岬牟涣紝?dǎo)體,所以水結(jié)冰往往從表面開始。4攝氏度時(shí)密度最大。冬天,四攝氏度的水算是和碎粒的高了泥水了,而它們必然會(huì)“沉”入河底,這樣讓相對(duì)溫度較高的這些水無法上浮受冷放熱,所以這部分熱量就得以保存,下面就不易結(jié)冰了。
若是常年處于低溫冷凍的環(huán)境中,水下也是會(huì)結(jié)冰的,冰原的厚度取決于低溫作用的時(shí)間。
另外水流的含氧程度也跟水下結(jié)冰有一定的關(guān)系,雖然水中的氧氣含量取決于水源的流動(dòng)情況,但是水源本身不產(chǎn)生氧氣,含氧主要來源來自于氧氣與水的相溶性,所以河面結(jié)冰面積很大的情況下,水下也是會(huì)缺氧的。
結(jié)冰過程一定壓強(qiáng)下,液態(tài)的晶體物質(zhì)溫度略微低于熔點(diǎn)時(shí),微粒便規(guī)則地排列成為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),由液體變?yōu)楣腆w。是物質(zhì)從液相變?yōu)楣滔嗟南嘧冞^程。
液態(tài)晶體物質(zhì)在凝固過程中放出熱量(稱為凝固熱,其數(shù)值等于熔化熱),在凝固過程中其溫度保持不變,直至液體全部變?yōu)榫w為止。
水結(jié)冰的原理是什么
水結(jié)成冰的原理是物理現(xiàn)象凝固。許多液體在凝固時(shí)會(huì)結(jié)晶,形成晶體的固體。
凝固是指在溫度降低時(shí),物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程,物質(zhì)凝固時(shí)的溫度稱為凝固點(diǎn)。目前已知的液體幾乎都可以在低溫時(shí)凝固成為固體,氦是唯一的例外,常壓下在絕對(duì)零度時(shí)仍為液體,需加壓才能凝固為固體。
許多液體在凝固時(shí)會(huì)結(jié)晶,形成晶體的固體。結(jié)晶的過程是一階的熱力學(xué)相變化,在液態(tài)固態(tài)共存的期間,系統(tǒng)的平衡溫度不變,等于凝固點(diǎn)。結(jié)晶主要包括二個(gè)現(xiàn)象,成核和晶體生長(zhǎng)。