过冷水是什么过冷水的温度是多少,为什么会是液体并且用力磕一下会瞬间结冰?

Question

过冷水是什么
过冷水的温度是多少,为什么会是液体并且用力磕一下会瞬间结冰?

Answer 1

过冷水是有一定的生成条件的：或因为水中缺少凝结核,或其它原因,在○℃以下还保持着液态,这样的水叫过冷水.
　　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.）
　　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）
　　【示例】在云层中有许多水滴在温度低于0℃时仍不冻结,这种水滴叫过冷水滴.过冷水滴是不稳定的,只要它们被轻轻地震动一下,马上就会冻结成冰粒.当过冷水滴与霰粒碰撞时,会立即冻结,这叫撞冻.当发生撞冻时,过冷水滴的外部立即冻成冰壳,但它内部仍暂时保持着液态,并且由于外部冻结释放的潜热传到内部,其内部液态过冷水的温度比外面的冰壳来得高.温度的差异使得冻结的过冷水滴外部带正电,内部带负电.当内部也发生冻结时,云滴就膨胀分裂,外表皮破裂成许多带正电的小冰屑,随气流飞到云的上部,带负电的冻滴核心部分则附在较重的霰粒上,使霰粒带负电并停留在云的中、下部.