純水的凍結特性

⑴ 水有什麼特性

水（化學式：H₂O）是由氫、氧兩種元素組成的無機物，在常溫常壓下為無色無味的透明液體。水是地球上最常見的物質之一，是包括人類在內所有生命生存的重要資源，也是生物體最重要的組成部分。

水在常溫常壓下為無色無味的透明液體。在自然界，純水是罕見的，水通常多是含有酸、鹼、鹽等物質的溶液，習慣上仍然把這種水溶液稱為水。

純水可以通過蒸餾作用取得，當然，這也是相對意義上的純水，不可能絕對沒有雜質。水是一種可以在液態、氣態和固態之間轉化的物質。

在20℃時，水的熱導率為0.006 J/s·cm·K，冰的熱導率為0.023 J/s·cm·K，在雪的密度為0.1×103kg/m3時，雪的熱導率為0.00029 J/s·cm·K。

水的密度在3.98℃時最大，為1×103kg/m3，溫度高於3.98℃時，水的密度隨溫度升高而減小。

在0～3.98℃時，水不服從熱脹冷縮的規律，密度隨溫度的升高而增加。水在0℃時，密度為0.99987×103kg/m3，冰在0℃時，密度為0.9167×103kg/m3。因此冰可以浮在水面上。

水的熱穩定性很強，當水蒸氣加熱到2000K以上時，也只有極少量的水離解為氫和氧，但水在通電的條件下（電解）會離解為氫和氧。

具有很大的內聚力和表面張力，除汞以外，水的表面張力最大，並能產生較明顯的毛細現象和吸附現象。

純水有極微弱的導電能力，但普通的水因含有少量電解質（如礦物質、溶解大氣中二氧化碳形成的碳酸）而有較強的導電能力。

水的三相點是273.16K（611.73Pa下），臨界點是647K（22.064 MPa下）。在臨界點之上水無法存在液相及固相，而在臨界點之下水蒸汽容易結成液相。

(1)純水的凍結特性擴展閱讀：

水可以用來溶解很多種物質，是很好的無機溶劑，用水作溶劑的溶液，即稱為水溶液。用「aq」作為記號，如「HCl(aq)」。

當物質溶解於水時，離子化合物在水中發生電離，以離子態存在，這樣的溶液一般是透明的。當分子溶於水時，有些可以與水發生反應，形成新物質，這些新物質溶解於水中，或者這些分子直接填補水分子間的空隙。這些分子、離子等都是溶質。

特別需要注意的是，如果不作特殊說明，「xx溶液」，指的就是"xx"的水溶液。任何含有水的溶液，都必須稱為「xx的水溶液」，即不管溶質於水的比例，只要有水存在，都應該把水當作溶劑。

對於大部分物質，它們能在水中溶解的質量是有限度的。這種限度叫做溶解度。有些物質可以和水以任意比例互溶，如乙醇，但絕大多數物質在達到溶解度時，就不再溶解。會形成沉澱或者放出氣體，這種現象叫做析出。

還有一種特殊的狀態，叫做膠體。膠體中，粒子的大小在100nm左右，由於電荷的作用不沉澱，懸浮在溶液中。牛奶是一種常見的膠體。

由於被溶解物質（稱作溶質）的顆粒大小和溶解度不同，水溶液的透明度會有所不同，較透明的稱作真溶液，較混濁的稱作膠態溶液（又稱假溶液），有些膠態溶液還會進一步在底部形成沉澱，成為沉澱膠態溶液。

⑵ 純凈水在室外零下5度不結冰，受振動後馬上結冰，請問什麼原理

動畫片 海爾兄弟
里不是說過的嗎?你沒有看??

過冷水是有一定的生成條件的：或因為水中缺少凝結核，或其它願因，在○℃以下還保持著液態，這樣的水叫過冷水。當過冷水的條件不足時它會馬上變成冰（比如天空中的飛機穿過有過冷水的雲層時，雲中的過冷水遇到飛機，在有凝結核時會馬上結成冰，飛機機身就是凝結核，飛機就容易發生墜機事故）

原理：

一般我們會認為水的凝固點為 0℃，也就是水在 0℃以下會凍結，但實際上，水在 0℃以下仍會以過冷水的型態存在，這是因為由液態水轉變成冰的過程存在有一個能量狀態。我們知道液態水具有比冰還要高的熵能（enthalpy），即結冰是一個釋放能量的有利過程，但在冰晶核化的過程中，必須創造水與冰的界面，而這個界面（表面）也是一種能量，這可由表面張力的單位"焦耳每平方公尺"（單位面積的能量）看出，此界面的形成便是冰晶核化過程的能量障礙，因為當水中一個冰胚（ice embryo）初形成時，其「表面積/體積」的比值相當的大，而創造表面積的能量也遠高於由水轉變成冰所放出的"體積能"。因此水會以過冷（supercooling）的型態存在。由於冰晶的核化速率為非常強的過冷度的函數，過冷度愈高愈不易維持液態水的存在；且過冷的液態水可能保持短時間內不結冰，但時間久了終究會凍結。

在本世紀 40及 50年代，科學家們希望知道液態水過冷度的極限，但結果不但隨研究方法而異，使用同樣的方法也常得到前後不一致的答案，早期的困難在於將實驗用水加以純化，去除雜質，這是因為水中雜質可作為現成的冰胚，造成在較高的溫度下就以「異質成核」（heterogeneous nucleation）的方式結冰。所以為了探測液態水的最高過冷度，除去水中這些可作為冰核的雜質為必要程序，而使用「 少量樣品」（small sample）則成為標準的技巧。假設固定體積的水中含有一定量的雜質，那麼一半體積的水中雜質的量便只有一半，也就是說，愈小的樣品應含有愈少的雜質，也愈不容易形成異質成核。經由實驗，凍結溫度的確隨樣品體積的減少而降低，其極限約在 –40℃，即 –40℃為理論上半徑約 1?m的液滴之「同質核化溫度」，也常被用來稱為水的過冷極限。

另外，和液滴樣品接觸的固體表面免不了含有一些雜質或結構上的缺陷可在低溫下成為冰核，因此 1861年Doufour便想到將水的樣品懸浮在一個比水輕及一個比水重的兩種不與水互溶的油質之間，免除了樣品與固體表面的接觸而形成一種懸浮膠體。

當一些科學家致力於在實驗室中取得最高的過冷度，另外一批則熱中於使大自然中的過冷度減至最低。由於冷雲過程為中緯度地區降水形成的主要機制，若大氣中的冰核數量太少，則雲中凝結水多為不凍的水，不易使之降至地面。

人工降水的想法，即將一些冰核引入雲中，以造成異質成核作用而催化雲內冰晶的形成。但不是所有的冰核都能在冰點以下的溫度起作用，例如高嶺土、黃土、火山灰等屬於自然界的冰核要在約 –9℃方能成核，而碘化銀（AgI）在 –3℃左右便可成核，為目前對冷雲實施人工降水作業所常使用的一種材料。

⑶ 簡述純水凍結過程

溫水比冷水結冰快 有經驗的汽車駕駛員都知道，冬天洗車最好用冷水而不用溫水，否則溫水一沾到車廂便會馬上結冰。難道溫水比冷水結冰快？這是為什麼呢？ 今天的科技日報報道稱，其實，解釋不了這個奇怪的自然現象是非常正常的，因為迄今為止，連科學家也沒有搞清楚：為什麼冬天溫水比冷水凍得快？當今世界上還沒有人能夠破解這個看似稀鬆平常的自然之謎。 據說，古希臘人曾發現了這個有意思的自然現象，但他們沒有找到答案。 1969年，一名坦尚尼亞大學生艾拉斯托·穆賓巴正式向全世界提出這個問題——為什麼冬天溫水比冷水凍得快？從那以後，這個問題才被全世界科學家所關注。 據說，1969年盛夏，艾拉斯托·穆賓巴想親手製作冰激凌，他把一杯由牛奶和糖水等物質相混合的、還沒有放涼的溫熱液體放進了冰箱冷凍室，結果他驚訝地發現，這次液體結晶得比以往任何一次都快，他很快就吃到了自己親手製作的冰激凌。這個有趣的發現激發他深入研究的慾望。從那以後，艾拉斯托·穆賓巴相繼做了很多溫水冷凍實驗，寫了很多篇研究報告。由於艾拉斯托·穆賓巴的突出貢獻，這個神奇的自然現象現在被科學界稱為「穆賓巴效應」。 現在，在許多解釋中最為普遍的理論為：溫差理論，即冬天溫水比冷水凍得快，是因為溫水與周圍環境之間的溫差大於冷水與周圍環境之間的溫差，溫差大溫水中水分子的能量會很快散發到周圍環境中。當然，這個理論仍然遭到許多科學家的質疑。因為按照這個理論，冷水與周圍環境之間的溫差小，冷水分子能量失去較慢，那麼出現的問題是，溫水終究要變成冷水，它變成冷水後結晶速度應該與冷水直接冷凍一樣。因此，考慮到把溫水冷卻成冷水時耗費的時間，應該得出結論，即無論怎樣冷水都應比溫水冷凍得快。看來，這個「溫差理論」也不值得推敲。 報道稱，那麼，溫水到底緣何比冷水冷凍得快呢？溫水在冷凍過程中肯定還有一個至今未被人們認知的機理。也許不久的將來，科學家會解開藏在我們身邊的這個謎團。

⑷ 為什麼市面上賣的純凈水會結冰

你的說法有漏洞。
1、雖然純凈水屬於軟水，但不代表它是純凈物。即便化學書上回說實驗室的蒸餾水答是純凈物，但是當水流過你的容器壁時，會帶走一部分容器壁。此時你的水已經不是純凈物了。
2、你裝純凈水的容器（瓶子）可以算是凝結核。
3、如果純凈水你已經打開過了，那麼空氣中的塵埃就可以算作凝結核；如果你直接冷凍，你的瓶子如果質量不好可能會炸裂或崩開，水也可能會接觸空氣。
4、瓶壁也會掉落微粒，可以算作凝結核。
綜上所述，市面上賣的純凈水結冰是正常現象，結冰點與0攝氏度(≈+273.15K)相差不大。

⑸ 水的化學特性有哪些

柔軟（像水一樣溫柔）、剛強（滴水穿石）、漂亮（容岩似水）、透明無色（眼睛像水一樣清澈）、無味（喝酒像喝水一樣沒滋味）、流體流動性（人往高處走，水往低處流）水的化學成分如果按質量百分比看，含有11.11%的氫和88.89%的氧。如果按體積來看，則有兩份氫一份氧。單獨存在的水分子叫作單水分子，水分子發生締合可構成雙水分子、三水分子等。水的特性包括沸點高、蒸發熱大、熱容高、反常膨脹、良好溶劑、能不斷發生締合等。水同其它物質一樣，受熱時體積增大，密度減小。純水在攝氏零度時密度為999.87千克/立方米，在沸點時水的密度為958.38千克/立方米，密度減小4%。在正常大氣壓下，水結冰時，體積突然增大11%左右。冰融化時體積又突然減小。據科學家觀測，在封閉空間中，水在凍結時，變水為冰，體積增加所產生的壓力可達2500個大氣壓力。這一特性對自然界和工業有重要意義。岩石裂隙在反復融凍時裂隙逐漸增大就是這個道理。地埋輸水塑料管為防凍壞,一般要求一定的埋深（大於凍土層深度）。水的凍結溫度隨壓力的增大而降低。大約每升高130個大氣壓，水的凍結溫度降低1攝氏度。水的這種特性使大洋深的水不會凍結。水的沸點與壓力成直線變化關系。沸點隨壓力的增加而升高。水的熱容量除了比氫和鋁的熱容量小之外，比其它物質的熱容量都高。水的傳熱性則比其它液體小。

⑹ 純凈水會結冰嗎

純凈水會結冰。

水的凝固點：0℃。當溫度低於0℃時，水就會開始結冰。

在水結成冰時，水分回子的運動不能破壞氫答鍵，氫鍵起主要作用，它把水分子結起來形成有規則的空間結構結構，在一個晶格中，四個氫原子在正四面體的頂點上，一個氧原子位於四面體的中心．這樣，使分子間的空隙變大且保持一定，因此水結成冰時體積變大。

(6)純水的凍結特性擴展閱讀：

氣溫在0℃以下時，不得對路面進行灑水作業。冷環境中灑水會導致路面結冰，灑水導致路面結冰，有可能造成行人滑倒受傷和車輛受損。

《陝西省實施<中華人民共和國道路交通安全法>辦法》第三十六條規定：氣溫在0℃以下時，不得對路面進行灑水作業。