@ 2013.12.19 , 11:38
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液态水结冰的最低温度是多少度?

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这个问题的答案当然不是32华氏度(0℃),虽然水的冰点是0℃。如果条件合适,水能在负55华氏度(负48℃)下保持液体。这也是水的神奇性质之一。

犹他大学的化学家发现,当温度降至负55度时,水的分子结构就必须开始发生变化了。分子会开始形成四面体的形状,每个水分子会松散地跟另外四个分子相结合。这就形成了水的另一种状态:“冰水中间态(intermediate ice)”,虽然它还不具备冰的全部性质,但是那种状态下的水已经不能称之为水了。

当降至这个温度时,它比通常我们所说的液体水结冰的冰点要低87度。研究者表示,负55度的水是存在的,只是因为它维持液体的时间极短,目前我们的仪器还不足以捕捉到它维持液状的样子。

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水的冰点问题不只是分子统计的问题。这事关我们对于全球变暖的理解,因为全球变暖与液体水结冰的温度和速度有关。大气水与大气冰对于太阳辐射的吸收量差别极大,所以我们需要尽可能准确地了解大气中水和冰的量。

水是我们最熟悉的液体,然而它的性质跟普通液体完全不同。这也是它能在冰点下几十度依然保持液体的原因。

研究者 Valeria Molinero 解释说:“水会如此奇怪就是因为它的性质跟其他液体完全不同。例如,冰会浮在水面上,而大部分的固态物质会因为密度更大而沉入它们的液相中。最让人着迷的还是当它低于冰点时仍然能保持液态这种奇怪的性质。如果你想让液体水结冰,那么当你在液体水中制造出小核或是冰种时,水就能凝结成冰。而降雨时,水从蒸汽态变成液体。那么就需要让晶体冰变成液体。对于非常纯净的水,想要让水里出现冰种,就需要改变液体的结构。当你给水降温以后,它的结构就会变得接近冰的结构,这也就是它密度降低的原因,其表现就是结晶速率的提升。”

本文译自 IO9,由译者 小脑袋 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 22+1

  1. HelloBeauty
    @4 years ago
    2279575

    都是氢键的错!

  2. 2279576

    不明觉厉

  3. 背多疯
    @4 years ago
    2279577

    不明觉厉

  4. 2279578

    新小编还未受污染….

  5. 小潼
    @4 years ago
    2279580

    冰冻三尺非一日之寒

  6. 谁啊我啊奥是你啊
    @4 years ago
    2279581

    好厉害的样子

  7. 2279595

    这帮人是做水模型的吧

  8. 母鸡
    @4 years ago
    2279596

    小编你的题目取的有问题啦,应该是谁能保持液态的最低温度吧!

  9. jackmoody
    @4 years ago
    2279620

    这么说前阵子 我军-27°下武装泅渡是真的?????????

  10. 2279646

    @母鸡: 一个意思其实。。

  11. 2279665

    @jackmoody:
    河流和海水低于0度未必结冰。

  12. dino626
    @4 years ago
    2279675

    所以说ccav告诉我们见义勇为的英雄跳入零下30多度的水中救人并没有骗人,只是我们孤陋寡闻咯?

  13. Izual_Yang
    @4 years ago
    2279683

    似乎没有提到是在什么压强下?

  14. 2279739

    @sein: 关键是‘谁’啦..

  15. hotcat
    @4 years ago
    2279821

    所以那个冰箱广告里 把水倒出来会结冰,不是冰箱神奇,而是水 ,对吧

  16. 勿使惹尘埃
    @4 years ago
    2279868

    水结冰的最高温度才是0度。水结冰的最低温度是绝对零度。

  17. 小鸡射老鹰
    @4 years ago
    2280067

    这个问题战斗民族的孩纸比科学家更有发言权,

  18. AaronXuyixin
    @4 years ago
    2280126

    我是真不知道那个87度是怎么算出来的。。。。。。。。

  19. andmango
    @4 years ago
    2280162

    @jackmoody
    分清楚气温和水温先!无脑黑,差评!

  20. nasitehe
    @4 years ago
    2280167

    严重同意“新小编还未受污染…. ”这句话!!!!

  21. 胡萝卜是鱼香肉丝的肉
    @4 years ago
    2281044

    这又有什么,谁在常压下100度也不一定会沸腾,这种情况下的水叫过热水,不管是冰点下的水还是过热水都是因为缺少凝聚核的原因,不过这种情况不可能一直存在

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