在室温下把水变成冰

怎么能在室温下一瓶普通的矿泉水变成冰吗?
——玛丽
罗宾逊

嗨,玛丽,

好问题!一种物质的状态通常可以是固体、液体或气体,这取决于它的温度和压力。(我将只讨论纯水的时刻,和你的一瓶矿泉水可能确实有不溶解的东西比一些利用水。)

气体中的分子排列松散,自由移动,偶尔互相碰撞。液体中的分子不断互动与他们的邻居,但是他们仍然有太多的精力去安定下来。分子在固体陷入僵化的模式在空间和对大多数物质是靠近平均在固体比液体。水是一个例外,它在普通压力结冰时体积膨胀,这就是为什么冰漂浮在结冰的湖。为什么你也会打破玻璃一瓶矿泉水,如果你把它放在冰箱里。

所以对大多数物质,(除了水现在,我将回到它!)你可以让他们在室温下固化如果你向他们施加足够的挤压,迫使分子接近在一起,安排自己的刚性固体模式。水的奇特,它向后——你可以通过挤压冰融化!看到这个问题:我们的答案。

所以你可能会认为这是绝望。但是不要害怕,普通水更惊喜锁里面,如果你挤它真的真的真的很难。我得到这些信息。室温约为300 K,所以挤压水十亿帕斯卡的压力——大约10000个大气压或水的压力下得到64英里(如果有这样一个地方),然后在室温下的水会变成冰,和你的瓶子会被打破。有趣的是,我们得到的冰不会常见的冰在我们的冰柜,但是有不同的订购模式,水分子(一般一个占用太多的空间)。

所以,是的,你可以这么做,但它是非常困难的。更受欢迎的示范有时做有点作弊这个问题,也说明了一些有趣的物理。如果泵的所有空气瓶的真空泵,然后里面的水开始沸腾。需要热能释放水分子从液体到气体,所以整个事情冷却,当这一切发生的时候。最终剩下的水会变冷,足以冻结,这是非常有趣的,因为它是没有冰箱的援助。这并不是你的问题的答案,因为水很冷在这一过程中,所以这整件事情不会发生在室温下问道。也,我看到它是用少量的水在一个非常小的菜——它可能很难得到一瓶矿泉水通过双方工作因为热量可能泄漏速度比它可以删除的沸腾。

汤姆

(发表在10/22/2007)

你好,
我在电视上目睹了你所描述的完全一致,由真空冷冻水沸腾。演示是不可思议和戏剧性!它由一个大(12“dia)玻璃球面玻璃烧杯长杆(3×2”)与真空泵相连。长杆角度的侧面是30 *地平线上方;也许允许重型蒸汽逃跑更容易。
大型球面烧杯装满水的1/2。简短的讨论之后打开真空泵。水冻结了7秒! ! !请帮我找到这个视频对我大学生,这样我可以复制。
——迈克尔·马斯登博士(40岁)
S.P.I.美国,Tx。

嗨,迈克,我找到了一个视频链接,显示了这个过程,尽管它是误导贴上“冻结在室温下”



迈克·W。

(发表在10/22/2007)