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科幻小说水在水底下结冰

发布时间: 2021-10-07 21:01:02

1. 怎么让水瞬间结冰

1.把纯净水放进冰箱的冷冻室,在—24度的条件下冷冻2小时45分钟,这时水的温度已经低于零度(冰点),但不会结冰,你就得到了过冷水。然后轻轻地把过冷水从冰箱取出来。

拓展资料

1.原理就是:过冷水的概念:科学上定义,温度低于凝固点但仍不凝固或结晶的液体称为过冷液体。

2.过冷液体是不稳定的,只要投入少许该物质的晶体,或是快速的剧烈震荡,便能诱发结晶,并使过冷液体的温度回升到凝固点。

2. 让水瞬间结冰的神奇方法

使水瞬间结冰,其实方法很多。
如瞬间制冷;在相对的低温下瞬间施高压等等。
当然这些都是从热力学的角度来说的,在生活中基本不太能实际操作。
看过一些网上的瞬间结冰的视频,主要可分为两种情况。
一种叫过冷水,另一种是过饱和溶液结晶。

其实所谓的结冰或结晶是需要一个过程的(所谓的热动力学),并非一蹴而就。
首先,水溶液里需要有晶核的存在,通常是溶液中的杂质或缺陷等(这点很重要!)。
然后在适合的温度下,溶液分子就会逐渐依附到晶核表面,呈线性、平面或辐射状向周围扩散开来,最后才长成大的结晶体/结冰。

前面提到的过冷水就是因为水比较纯,里面的杂质少,结晶生长较困难。因此即便是到了0度以下,仍无法结晶。
但过冷水毕竟是处在一种非常不稳定的状态(低于0度的液态水),只要在其中添加些许杂质,或摇晃液体,都能诱发异常迅速的结晶/结冰。

另一种过饱和溶液结晶,我看到的是用醋酸钠来做的。(其实用别的能带结晶水的盐有类似效果)
步骤如下,
1.将适量醋酸钠放进即将要沸腾的水里,搅拌溶解。
2.溶解完成把混合物倒进玻璃杯,放进冰箱冷却,注意不要把没溶解的醋酸钠倒进杯子里。
3.把冷却的混合物倒进容器里,用手指碰触一下,迅速结冰。
实际上这不是冰而是醋酸钠带结晶水的晶体。
第一步,过热溶解,是为了制得溶解过量的醋酸钠。因为溶解度随温度升高而增加;
第二步,迅速降温,是为了获得较稳定的过饱和的盐溶液。因为
最后,因为是非常不稳定的过饱和溶液,所以一有微小外界的扰动,就会有盐结晶出来,这个最先出来的起到了类似晶核的作用,周围的水合盐会迅速地在它周围结晶并蔓延开,这就有了类似瞬间结冰的效果了。

3. 假如水潭中的水结冰了,下面水下的生物(鱼)会不会因为缺氧而死啊。

大水潭不用担心,池底温度4℃,不会冻死。水中本身含氧(溶解氧),鱼类是依靠溶解氧的。自然条件下水潭里的生物数目、种类都有限,也不会因为氧气消耗过快而缺氧死亡。

4. 流水瞬间结冰的原理

1.醋酸钠在水中的溶解度随温度升高而增大.
2.溶液浓度增大,凝固点下降,反之则上升,所以接近沸点时这杯醋酸钠溶液是不饱和的,在冰箱里冻过之后温度下降远低于0摄氏度但是还没有达到能使这杯溶液结冰的低温,但此时醋酸钠溶解度下降,此时这杯溶液是过饱和的,没有结晶只是由于没有晶种或者其他办法来打破这种亚稳状态,当手指一碰这种亚稳状态就被打破了 就会有大量醋酸钠结晶析出变为固相,由于此时液相中醋酸钠浓度降低而导致溶液凝固点上升,而此时这杯溶液的温度就低于这个凝固点 所以就凝固了。

家庭简易制备醋酸钠方法
用具:纯碱、食醋、容器(如废弃饮料瓶,易拉罐)、塑料棒、小勺。
步骤:
① 将食醋2勺半倒入容器内,加入半勺纯碱。
②用塑料棒不断搅拌均匀,使其尽量溶解。
③处理实验区,将1:10稀释的实验废液倒掉,以免污染环境。
现象:迅速有大量气泡溢出,纯碱被逐渐溶解
优点:方法简便、材料便于寻找,在家中便可以体会到实验的乐趣。
缺点:不可以将生成的醋酸钠用来实验,没有处理设施,实验精度差
原理:2CH3COOH+Na2CO3==2CH3COONa+CO2↑+H2O(产生原因是弱酸的部分电离)
http://gselec.blog.163.com/blog/static/263011520135259312283/

5. 水为什么从上面结冰,而不是从水底开始结冰自然现象

这里涉及到散热原理。物体散热通过两种方式,热辐射和热传导,都是由温度高的物体向温度低的物体散热。水结冰,是因为环境温度低于水的温度,水的热量向周围环境散发,水面可以有两种散热方式,向空气传导和热辐射。而水面以下,只能将热量传导至水面,进行传导散热,所以水面结冰快,水下结冰慢,甚至无法结冰。

6. 在寒冷的冬天,为什么水面结冰而水下不结冰呢

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。

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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。

7. 网上那个水瞬间结冰的 原理是什么

原理:纯物质在三相点处液体的饱和蒸气压与固体的饱和蒸气压相等,但在三相点温度下,微小晶体的饱和蒸气压大于大晶体的饱和蒸气压,也就是大于该温度下液体的饱和蒸气压。

因而在此温度下若微小晶体与液体放在一起,晶体就不能存在,只有温度降低到某一温度,该温度下液体的饱和蒸气压等于微小晶体的饱和蒸气压时,才有可能从液相中产生微小晶体。这就是出现过冷液体的原理。过冷液体是一种不稳定的介稳状态。

过冷液体是一种不稳定的介稳状态。若受到扰动、有尘屑侵入或加入晶体种子,就会突然结晶,同时放出凝固热,而使温度上升到凝固点。

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来自密歇根大学的材料科学家们发现了这种具有神奇特性的有机材料——它可以形成低于自身熔点100℃以上的过冷液体,而施加一个小小的外力(剪切力)就可以使这种过冷液体结晶,并产生明亮的黄色荧光。

这种物质是吡咯并吡咯二酮类的一种,它被叫作“DPP 8”,这类物质原本被当做染料使用。DPP 8晶体的熔点是134 °C,而它在经过加热和冷却处理后形成的过冷液体却可以在25℃条件下依然保持液态。

然而,只要给这种过冷液体施加一个小小的剪切力,就足以使它产生结晶,无论是触笔的尖端还是超声波都可以诱发结晶过程。不仅如此,在结晶之后,这种物质的光学性质也大大改变,在紫外线的作用下,原本暗红色的过冷液体在结晶后可以发出非常明亮的黄绿色荧光。

8. 为什么冰总结在水面,水下的鱼儿不会被冻死

冰的密度比水的小所以冰会结在水面,水在4℃时密度最大,这是水的一个非常重要的物理特性。当秋季气温和水温缓慢下降,向4℃靠拢时,池塘的表层水的密度不断地增大,在重力的作用下沉到池塘的底部。

而当表层的水温低于4℃继续下降的时候,表层水的密度不断减小,由于4℃的比重最大的水沉在池塘底部,而表层水的密度比底层的水的密度要低,这个时候,表层温度比较低的水就不会下沉到池塘底部,一直在水体的表层,直至结冰。

由于4℃的水下沉在池塘底部,这样就给在池塘的底部给越冬的鱼类提供了一个水温适宜的环境,越冬的时候,鱼在这个水层内活动,不会被冻伤,冻死。

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低温液态水中含有冰晶,而冰晶又有特殊的晶体结构。在冰晶中,4个水分子组成1个三角锥体,这种排列方式比较松散,体积较大,因此冰晶体比水的密度小,用X射线研究发现:在低温液态水中确实残留着非常微小的冰晶体。

在0℃到4℃之间,随着温度的升高,这些冰晶体逐渐融化,所以使含有冰晶的水的体积逐渐缩小,虽然水也随着温度的升高而膨胀,但这种作用较小,所以水在0℃到4℃之间,随着温度的升高总的趋势是体积缩小。反之,当温度降低时,体积就会膨胀。

9. 有一种化学物质可以让水瞬间结冰,这种物质是

不止一种,楼上说的已经够多了。魔术中一般会用这两种:NH3NO3,CH3COONa...此外有些魔术师其实是用障眼法,并不需要这些... NH4NO3溶于水会吸收大量的热,使得水溶液结冰。这个很简单。 CH3COONa则是一种结晶现象。
1.将适量醋酸钠放进即将要沸腾的水里,搅拌溶解。
2.溶解完成把混合物倒进玻璃杯,放进冰箱冷却,注意不要把没溶解的醋酸钠倒进杯子里。
3.把冷却的混合物倒进容器里,用手指碰触一下,迅速结冰。
醋酸钠在家里好像就可以制造了,冰醋酸+NaOH,用PH试纸控制中和反应到7.0,然后慢慢熬到饱和就行了,冰醋酸和NaOH以及PH试纸化学药品商店都有卖的,NaOH买的量不大的话,可以直接买吧,貌似不用找人开证明的。 原理实际上这不是冰而是醋酸钠带结晶水的晶体。
过热溶解,取上清液速冷是为了制备醋酸钠的过饱和溶液。
这样的溶液中只要种下一个晶核或者溶液中结晶出一个晶核后,晶体就会迅速长大。这是异相成核作用。所以中间放入冰箱前那个步骤很关键(必须保证没溶解的固体要全部过滤掉,否则冷却后那些固体颗粒就相当于种晶了),想要得到大的晶体,溶液不能剧烈扰动搅拌。
这里面手指伸进去只是相当于提供一个粗糙的结晶的晶核位点。

10. 为什么冰不是从水底冻起,而是从水面冻起

很多人都在寒冷的冬天看到这两种现象,就是湖面会结冰,有许多人对于这样一个现象表示十分的难以理解。因为他们发现结冰都是从湖面开始写的,而不是从水底开始写的,为什么从表面开始结冰的这件事情也是引发了他们许多的思考。其实面临这样应该是电视剧值得我们的深思的,毕竟对于这样的情况,许多人都对于这样的情况表示十分到难以置信。其实通过一些情况我们可以发现,因为湖面它与空气中接触的面积比较大。所以对于这样的一种情况来说它与空气中寒冷的一个气流接触面积大的话,就会造成他在表面上是十分寒冷的。

毕竟它的表面与空气中十分寒冷的气流结束之后,他就会产生结冰的这种现象,但是下面的一些东西,并没有与空气中寒冷的一些气流接触,所以就不会结冰。但是许多人对于这样的现象本身十分到难以置信,并且一下它也是有水的,而且雪下的水是十分多的,那么对于这样这个情况,为什么水下的水并没有结冰?而是让水上的水结冰了,就是因为水下的水,它在水上的水保护之下,对于自己的温度有着一定的恒温作用,它面临着这样一种情况,由于它的温度并没有降低,所以就不会被冻住。

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