夏天的水面波光粼粼,冬天的水面有的时候会结一层厚厚的冰,尤其是在天气寒冷的地方,水面常年都是冰,而冰面下的水还能自由的流动,这是什么现象呢?
冬天水为什么会结冰
冬天水会结冰的原因:一般情况下,物质都存在三态,即固态、液态、气态。当然,水也不例外。在冬天,当液态的水遇冷,水便放出热量,温度降低,当水的温度达到冰点,且继续放热的条件下,水便由液态的水变为固态的冰了,这就是水的结冰。注意:水结冰是个恒温过程,但放出热量。
冬天的河面为什么会结冰
因为水是热的不良导体,所以水结冰往往从表面开始。4摄氏度时密度最大。冬天,四摄氏度的水算是和碎粒的高了泥水了,而它们必然会“沉”入河底,这样让相对温度较高的这些水无法上浮受冷放热,所以这部分热量就得以保存,下面就不易结冰了。
若是常年处于低温冷冻的环境中,水下也是会结冰的,冰原的厚度取决于低温作用的时间。
另外水流的含氧程度也跟水下结冰有一定的关系,虽然水中的氧气含量取决于水源的流动情况,但是水源本身不产生氧气,含氧主要来源来自于氧气与水的相溶性,所以河面结冰面积很大的情况下,水下也是会缺氧的。
结冰过程一定压强下,液态的晶体物质温度略微低于熔点时,微粒便规则地排列成为稳定的结构,由液体变为固体。是物质从液相变为固相的相变过程。
液态晶体物质在凝固过程中放出热量(称为凝固热,其数值等于熔化热),在凝固过程中其温度保持不变,直至液体全部变为晶体为止。
水结冰的原理是什么
水结成冰的原理是物理现象凝固。许多液体在凝固时会结晶,形成晶体的固体。
凝固是指在温度降低时,物质由液态变为固态的过程,物质凝固时的温度称为凝固点。目前已知的液体几乎都可以在低温时凝固成为固体,氦是唯一的例外,常压下在绝对零度时仍为液体,需加压才能凝固为固体。
许多液体在凝固时会结晶,形成晶体的固体。结晶的过程是一阶的热力学相变化,在液态固态共存的期间,系统的平衡温度不变,等于凝固点。结晶主要包括二个现象,成核和晶体生长。