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什么叫过冷水

  • 喝一碗凉茶
    2011/12/25
  • 私聊

物理知识

  • 简略定义
      因为水中缺少凝结核,或其它原因,在0℃以下还保持着液态,这样的水叫过冷水。
    详细定义
      温度低于凝固点但仍不凝固或结晶的液体称为过冷液体。过冷液体是不稳定的,只要投入少许该物质的晶体,便能诱发结晶,并使过冷液体的温度回升到凝固点。这种在微小扰动下就会很快转变的不稳定状态称为亚稳态。 当用适当的方式缓慢冷却饱和溶液时,可使其变成过饱和而不析出溶质的结晶,这种现象也称为过冷,这种溶液称为过冷溶液。过冷溶液也是不稳定的。   当温度低到冰点之下时,若水中没有一个结晶核来结晶,那么即使在0℃之下也不会结冰。如果这个时候放入一点晶核,那么会立即凝结。
    过冷水形态
      水在0℃以下不结冰凝固有4种情形:   
    1) 水过于纯净   
    2) 水中有不能作为晶核的杂质   
    3) 水在流动   
    4) 低气压
    生成条件
      过冷液体产生的原因是因为液体太过纯净,没有凝固所需的“结晶核”所致。当具备凝固所需物质,例如投入少许固体,或摇晃液体,都能让液体迅速凝固。   
    其实在一个大气压力之下,也存在过冷水和过热水。人们普遍有一个错误认识,那就是由温度和压强决定水的状态。但是那只是达到平衡时的状态!   
    水的凝结凝固和气化的不平衡状态可以持续相当长的时间。水凝固成冰的一个必要条件是:必须有凝结核。它可以是微小的冰晶,可以是水中的悬浮物,可以是器皿的壁。如果不具备这些条件,液态水可以较长时间保持在冰点以下而不结冰。如果这时突然有凝结核闯入,则结冰异常迅速。如果高空大气中有这样的水滴,对飞机的安全是一个严重挑战。   
    气态水凝结成液态水也是需要凝结核的。   
    水的沸腾也需要一个类似的条件,但不是凝结核,而是水中的微小气泡或容器壁表面的微小气泡或是容器表面极其微小的的裂纹中的空气。否则极易形成过热水。(在诸多化学实验中都会在加热液体时放入点瓷片等,就是充当了凝结核的作用,以防止液体的暴沸。)
    转化
      当过冷水的条件不足时它会马上变成冰(比如天空中的飞机穿过有过冷水的云层时,云中的过冷水遇到飞机,在有凝结核时会马上结成冰,飞机机身就是凝结核,飞机就容易发生坠机事故)   
    海尔兄弟里第33集就是一个池塘在零下的温度仍未结冰,于是某男就往里面扔了一块石头,于是湖就冻起来了。这是理论上的结果。实际上在这种环境下不可能存在过冷水,空气中有灰尘,水中也有杂质,浮游生物等,都可能作为凝结核。
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  • 喝一碗凉茶

    第1楼2011/12/25


    这是网上看到的一张这次南方“冻灾”的照片。
    感到震撼!(撇开图片的其它意义不谈。)

    一支活麻雀,被冻死,还被了一层冰外壳。

    这就是“过冷水”干的事儿!

    过冷水--顾名思义就是温度低于摄氏零度的水。液态水在零度会结冰,是不争的事实。
    水在稳定状态下,迅速降温,低于零度还呈现流动的液态,就是过冷水了。
    它的特点是在受到“干扰”后会迅速转变为固态的冰。

    这只麻雀,估计采取了消极抵抗寒冷的策略,没有想到的是雨水落到身上立刻结成冰,想要飞开已经晚了!

    其它的看到的电缆线,就好像是热力管道外面包裹一层隔热层般的结了一层冰壳,而且冰壳是水平圆柱状的,不是想象中的冰溜子。只能是因为“过冷水”的作品了。
    南方本来湿度大,形成雨水后落向地面,基本处于自由落体状态,是平稳的状态,而气温低于零度,形成了过冷水滴--冻雨,落在麻雀身上,电缆上,等于受到了干扰,来不及流动(大范围流动)就结冰了!

    过冷水不宜得到。
    过热水相对容易获得。通常家里都有压力锅。
    压力锅的盖子打开后,锅里的水表现的是平静的。这时用勺子在里面搅一下,会看到水又沸腾了!这就是过热水了!
    水的温度在摄氏100度时气化沸腾。我们说开锅了。
    压力锅内的水在打开盖子前和打开的瞬间,温度(高)等于100度。受到勺子的搅动,立刻在常压下沸腾了。(作实验验证时务必注意安全,马虎不得)

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  • tangtang

    第2楼2011/12/25

    看似波澜不惊,其实暗流涌动。

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  • 张勇

    第3楼2011/12/25

    楼主分析得很有道理!

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  • 去年冬天

    第5楼2011/12/26

    过冷水应用于哪些方面

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  • yyronghua

    第6楼2011/12/26

    以前學過都忘了

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  • 喝一碗凉茶

    第7楼2011/12/26

    http://wenku.baidu.com/view/f3a79e73f242336c1eb95e95.html
    这个有介绍

    原文由 去年冬天(7336167) 发表:过冷水应用于哪些方面

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  • yifan1117

    第8楼2011/12/26

    过冷水看来要当心哦

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  • 喝一碗凉茶

    第10楼2011/12/27

    也不新咯。。很早就有了,只是我们没留意而已

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