過冷水原理是什麽?
原理:如果降低氣壓,水的確可以低於攝氏零度仍保持液態,不過在常壓的自然環境下,液態水在攝氏零度通常會結冰,因此自然的過冷水不容易生成,不過有些時候,因為水中缺少凝結核或其它原因,在0℃以下仍會保持液體狀態。
如果存在結晶核,低於其標準熔點的液體就會在核周圍形成結晶結構,因而結冰。但是在缺少這樣的核時,溫度軸上的液體部分可以壹直延伸,保持液狀態,直到均勻核化結晶生成為止。
過冷水(supercooled water)是指溫度低於攝氏零度的液態水。
擴展資料:
生成條件
過冷液體產生的原因是因為液體太過純凈,沒有凝固所需的“結晶核”所致。當具備凝固所需物質,例如投入少許固體,或搖晃液體,都能讓液體迅速凝固。
其實在壹個大氣壓力之下,也存在過冷水和過熱水。人們普遍有壹個錯誤認識,那就是由溫度和壓強決定水的狀態。但是那只是達到平衡時的狀態。
水的凝結凝固和氣化的不平衡狀態可以持續相當長的時間。水凝固成冰的壹個必要條件是:必須有凝結核。它可以是微小的冰晶,可以是水中的懸浮物,可以是器皿的壁。如果不具備這些條件,液態水可以較長時間保持在冰點以下而不結冰。
如果這時突然有凝結核闖入,則結冰異常迅速。如果高空大氣中有這樣的水滴,對飛機的安全是壹個嚴重挑戰。
氣態水成液態水也是需要凝結核的。
水的沸騰也需要壹個類似的條件,但不是凝結核,而是水中的微小氣泡或容器壁表面的微小氣泡或是容器表面極其微小的的裂紋中的空氣。否則極易形成過熱水。(在諸多化學實驗中都會在加熱液體時放入點瓷片等,就是充當了凝結核的作用,以防止液體的暴沸。)
參考資料: