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水结冰在物理上是什么现象(水结冰的过程中看到了什么现象)

来源:原点资讯(m.360kss.com)时间:2023-05-20 17:42:01作者:YD166手机阅读>>

在我们的认知里,当水的温度达到100摄氏度时它会沸腾,而降到0摄氏度时便会结冰,而且用我们日常的加热方法最多也只能将水加热到100摄氏度,可是有几位来自麻省理工学院的科学家在做实验的时候发现,水的温度不仅能加热到100摄氏度以上,而且它在105摄氏度时还会凝固,他们是怎么做到的呢?是什么影响了水的沸点和凝固点,以至于水在比其沸点还要高的温度下会结冰?

水结冰在物理上是什么现象,水结冰的过程中看到了什么现象(1)

首先我们要知道,在标准大气压下水的沸点就是100摄氏度,在这样的情况下再怎么对水进行加热,它也只会慢慢进行挥发,进而变成水蒸气,而温度不会得到进一步升高,所有那几位科学家在做实验时一定是在特殊的实验室条件下完成的。

那么他们的实验过程究竟究竟是怎样的呢?我么一起来详细看一下。

原来,科学家们在做实验的时候,为了能够使水在实验的过程中能更好地保持其稳定性,专门用上了比较特殊的纳米管。

水结冰在物理上是什么现象,水结冰的过程中看到了什么现象(2)

为什么说纳米管特殊呢?

因为它比我们人类的头发丝还要细上一万倍,同时还拥有比钢材坚硬100倍的硬度,而且纳米管还具备优秀的导热性以及导电性,是一种非常昂贵的新型材料,科学家们就是将水放入了纳米管中来进行实验的。

他们在实验的过程中,纳米管进行不断的加热,当水达到100摄氏度的时候,它如同我们平时烧开水是一样的,开始从液态变成气态,但是由于纳米管的直径非常小,水从液态变为气态之后,没有能及时地挥发出来,而在这时,科学家们并未停止对纳米管的加热,紧接着当水的温度升高到105摄氏度时,它居然“结冰”了!

水结冰在物理上是什么现象,水结冰的过程中看到了什么现象(3)

这里要说一下,其实105摄氏度并不是水变成固态时所达到的确切温度,105摄氏度只是科学家们默认水固态化的一个最小温度值

而之所以水会在被加热到105摄氏度的时候结冰,主要是因为当水的温度不断升高时,水分子的运动状态,因此而受到了影响,发生了一些变化,在极其细小的纳米管中,水分子无法进行正常的活动,也不能像往常一样挥发,那么其内部的能量就无法得到释放,所以才会结成“冰”,而这时水所结成的冰与我们平常冷冻时时期结成的冰不同,它实则只是一种晶体,并不是我们平时见到的在0摄氏度以下所形成的那种冰。

水结冰在物理上是什么现象,水结冰的过程中看到了什么现象(4)

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