雨是液态的水,那为什么冻雨的温度可以低于零度,一标准大气压下的水就不能高于一百摄氏度呢?雨的温度低于零度,就应该凝固成冰了,水的温度高于一百摄氏度（一标准大气压下）就会沸腾

Question

雨是液态的水,那为什么冻雨的温度可以低于零度,一标准大气压下的水就不能高于一百摄氏度呢?
雨的温度低于零度,就应该凝固成冰了,水的温度高于一百摄氏度（一标准大气压下）就会沸腾变成水蒸气,那为什么水低于零摄氏度不会结冰而高于一百摄氏度不行呢?

Answer 1

所谓的熔点和沸点都是指平衡状态而言,但其实液体的温度既可以略低于熔点,也可以略高于沸点,这种状态属于亚稳态,你可以把它理解为暂时呆住的状态.对水而言,分别叫做过冷水和过热水.
能够形成偏离平衡态的亚稳态,主要原因是在水中形成小气泡或者小冰晶,会形成 气-液 或者 固-液 的界面,这个界面的形成是不容易自然发生的.然而从另外一个方面讲,过冷水或者过热水发生凝固或沸腾的时候,也更加激烈.
冻雨就是过冷水,它的形成主要是由于降温过快,因为它是过冷水,所以当落在固体上开始结冰之后就非常猛烈,很快结冰.
说起高中知识,其实高中就讲过过热水.你记不记得加热水的时候,要在水中加一种叫做沸石的东西,加了沸石之后,气液界面更容易形成,所以水不容易过热.如果出现过热水的话,正如刚才说的,一旦发生沸腾会非常剧烈,这是很危险的.