水在标准大气压下的结冰温度为0℃,但实际结冰条件受水质、环境等因素影响,纯净水需更低温度或冻结核才能结冰,而含杂质的水可能在接近0℃时就开始结冰。
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标准条件下的结冰温度
在标准大气压下,纯水的冰点为0℃。此时水分子动能降低,氢键形成稳定的四面体晶体结构,导致液态水转变为固态冰。冰的密度比水小约8%,因此冰能浮于水面。 -
杂质对结冰温度的影响
含杂质的水(如自来水、海水)因存在冻结核(如矿物质、尘埃),结冰温度可能略低于0℃,通常在-3℃左右。而纯净水缺乏冻结核,需过冷至-40℃以下或借助外力(如震动、放入冰块)才能瞬间结冰。 -
极端环境与特殊现象
高压环境下,冰的熔点可能变化。例如,2200大气压时冰熔点为-17℃,而超过20670大气压时,冰在76℃仍保持固态,形成“热冰”。“泼水成冰”需气温低于-40℃且使用90℃以上热水,利用温差使水汽迅速凝华。 -
道路结冰的实用警示
当气温低于0℃且地表存在降水(雨、雪、冻雨)时,易发生道路结冰,威胁交通安全。我国北方冬季和南方寒潮期间需特别防范。
提示:冬季出行前关注气温及道路结冰预警,驾车时减速慢行,行人穿防滑鞋。实验爱好者可尝试“过冷水结冰”实验,但需注意安全。