科普星期四|一点即触,瞬间成冰——神奇的“点水成冰”现象

教育   2024-10-10 20:00   山东  

指尖轻触水面,一杯清水瞬间凝固。在室温下,清水竟可以凝结成冰,且没有经过冷冻过程。

基本原理

"点水成冰"的原理主要涉及到水的过冷状态和结晶过程。当纯净水被冷却到0℃以下时,它仍然保持液态,这种现象被称为过冷水。过冷水在达到一定的过冷度后,一旦受到外界的微小扰动(如接触到冰块或其他物质),就会迅速结晶并凝固成冰。

除了过冷水现象,点水成冰还可以通过化学物质如醋酸钠来实现,其原理是过饱和溶液的不稳定性而产生。醋酸钠在加热溶解后,形成过饱和溶液。当溶液冷却到常温时,受到外界扰动或加入溶质的"籽晶",就会迅速结晶并凝固,形成类似结冰的现象。

满足条件

1.温度低于0℃: 温度低于0℃时,水分子会减缓运动速度,从而形成冰晶。

2.纯净的水:水中含有的杂质会干扰水分子的聚集,从而影响冰晶的形成。

3.足够的时间:冰晶的形成需要一定的时间,通常需要几个小时甚至几天的时间才能形成完整的冰晶。

4.其它因素:如水的流动速度、水的形状等。

点水成冰不仅是一个有趣的科学现象,还涉及到了一些物理和化学的基本原理。通过了解这些现象和原理,我们可以更好地理解自然现象,并在日常生活中去应用这些知识。

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图片来源:网络

文章来源:李书涵

封面设计:刘清

排版校审:易颖洁

复审:韦苗苗

终审:丁泽宁

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