水加热到105度,为何不会沸腾还会结冰?这是什么原理?

作者&投稿:笃管 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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在人们的印象中,都知道把水加热到100℃就会达到沸腾的状态,而且如果温度到达了0度以下,就会出现结冰的状态。但是在科学家的研究中发现,水的温度能够加热到100℃以上,而且在到达100℃以上的时候,甚至会出现结冰的状态,这是什么样的原因呢?

水加热到105度

在我们的意识中,水是不可能在高温下成为冰的,因为常规状态下的水到了一百度就开始变成水蒸气了,而在比较高的地区,他的水到了80度也就开始蒸发了,何况到105度尼,到了这个度数的时候水已经早就蒸发完了。但是怎么做到105度的水变成冰的呢?这就是一个很奇葩的实验了。在美国的一所学校,也就是麻省理工的学校,几位无聊的科学家就做起了这样的实验。

他们用了碳纳米管来排斥水分子的,这样的设想。他们想到了就开始了,他们找到了一些比较细的碳纳米管,这些碳纳米管分解出来只有小小数个水分子。科学家先把这些碳纳米管里面放入水,并且将这些碳纳米管加热。在加热的过程中,气温终于达到了一百度,这个时候,碳纳米管里面的水居然变成了冰。

科学家实验的材料室仅有几个水分子大小的碳纳米管,往这些碳纳米管内注完水后,在对其进行加热,出乎科学家预料的是,当温度超过100度时,水变成了冰。但是由于没有办法测量水固态化时的温度,就把水105度当作了水固态化的最小值。结冰的原理科学家是这样解释的。

结冰的原因是碳纳米管过小的直径引起的。随着温度的不断升高导致水分子的运动状态发生了变化,细小的纳米管限制了水分子,致使液态水无法向常态一样变成水蒸气逃逸掉而产生了结冰的现象。此外,科学家还发现,使用不同直径的碳纳米管水会有不同的结冰冰点。1.05纳米到1.06纳米的微小变化,就会导致舒适度的冰点差异,这说明水在及其狭小的空间里,冰点和沸点都会发生很大变化。

绝大多数物质的熔点与水一样,都是会受到气体压强大小的影响。并且大部分物质的熔点与气体压强有关联,当气体压强慢慢扩大时,它的熔点会随着上升,但是水是比较独特的,当冰融化成水时,它的容积不仅不会增大,反倒还会慢慢缩小,因此像水这一类的物质就是气体压强越大,它的熔点也就越小。



因为水的沸点是100度,如果烧到105度的话,说明水中的压力非常大,水分子承受不了这么大的压力,自然会结冰。

这是因为到了高海拔的地区,水即使加热到了100度以上,也并不会沸腾,甚至不会结冰,原理就是气压不同。

这是因为水在达到沸点之后不会继续沸腾,反而会结冰,这个时候会出现一定的物理反应。

因为水达到了105度之后,水固态化的密度达到了最小值,出现了冰点差异,所以会产生结冰的情况。


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鄞中清火: 不一定,因为水在1个标准大气压的100°c时是液态和气态可以共存的,如果在所有液体达到100度后继续加热,水就会继续吸热发生液-气相变,也就是我们俗称的沸腾.

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鄞中清火: 一样的, 当烧杯中的水和试管中的水都100度的时候,两者没有热传递了,就是没有继续提供沸腾的热量了. 沸腾的2个要素:(1)达到沸点(2)能继续从外界吸热.

东坡区13698009841: 为什么水加热到了沸点温度就不会再上升了? -
鄞中清火: 因为水的沸点是100度,水温加热到沸点就汽化了,水汽化变成蒸气.

东坡区13698009841: 为什么温度到达沸点不一定会沸腾 -
鄞中清火: 温度到达沸点却不一定会沸腾的原因是:没有持续吸热. 因为,液体要沸腾,必须同时满足两个条件: (1)温度到达沸点; (2)持续吸热.希望帮助到你,若有疑问,可以追问~~~ 祝你学习进步,更上一层楼!(*^__^*)

东坡区13698009841: 为什么沸水(100度)加热后温度不变 -
鄞中清火: 水在1个标准大气压下,只能加热到100℃,继续加热会发生水沸腾,大量水分子逃逸变成气体水蒸气. 水在低于1个标准大气压环境下,到不了100℃就会发生沸腾(如青藏高原). 水在高于1个标准大气压环境下,需要100℃以上才会沸腾(地球上只有实验室里能造出这种环境). 不管大气压值是多少,把水加热至沸腾,水温是不会再提高了,只能是越来越多的水分子变成气体.

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