冷水和熱水哪個先結冰

日期:2022-09-16 分類:趣味生活 投稿:luoke

最佳答案 熱水先結冰。致冷有四種並存的機制:輻射、傳導、汽化、對流。透過實驗觀察對結果進行比較,引起熱水比冷水先結冰的原因主要是傳導、汽化、對流三者相互作用的綜合效果。

冷水和熱水哪個先結冰

1、熱水先結冰。致冷有四種並存的機制:輻射、傳導、汽化、對流。透過實驗觀察對結果進行比較,引起熱水比冷水先結冰的原因主要是傳導、汽化、對流三者相互作用的綜合效果。盛有初溫4攝氏度冷水的杯,結冰要很長時間,水和玻璃都是熱傳導不良的材料,液體內部的熱量很難依靠傳導而有效地傳遞到表面。杯子裡的水由於溫度下降,體積膨脹,密度變小,集結在表面。所以水在表面處最先結冰,其次是向底部和四周延伸,進而形成了一個密閉的冰殼”。內層的水與外界的空氣隔絕,只能依靠傳導和輻射來散熱,所以冷卻的速率很小,阻止或延緩了內層水溫繼續下降的正常進行。

2、由於水結冰時體積要膨脹,已經形成的冰殼”也對進一步結冰起著某種約束或抑制作用。盛有初溫100攝氏度熱水的杯,冷凍的時間相對來說要少得多,看到的現象是表面的冰層總不能連成冰蓋,看不到冰殼”形成的現象,只是沿冰水的介面向液體內生長出針狀的冰晶(在初溫低於12攝氏度時,看不到這種現象)。隨著時間的流逝,冰晶由細變粗,這是因為初溫高的熱水,上層水冷卻後密度變大向下流動,形成了液體內部的對流,使水分子圍繞著各自的結晶中心”結成冰.初溫越高,這種對流越劇烈,能量的損耗也越大,正是這種對流,使上層的水不易結成冰蓋.由於熱傳遞和相變潛熱,在單位時間內的內能損耗較大,冷卻速率較大。當水面溫度降到0℃以下並有足夠的低溫時,水面就開始出現冰晶.初溫較高的水,生長冰晶的速度較大,這是由於冰蓋未形成和對流劇烈的緣故,最後可以觀察到冰蓋還是形成了,冷卻速率變小了一些,但由於水內部冰晶已經生長而且粗大,具有較大的表面能,冰晶的生長速率與單位表面能成正比,所以生長速度仍然要比初溫低的水快得多。