是一杯水结冰的方法(哪一杯水先结冰)

1.哪一杯水先结冰

从物理方面来说，致冷有四种并存的机制：辐射、传导、汽化、对流。

通过实验观察并对结果进行比较，发现引起热水比冷水先结冰的原因主要是传导、汽化、对流三者相互作用的综合效果。如果把热水和冷水结冰的过程叙述出来并分析其原因就更能说明问题了： 盛有初温4℃冷水的杯，结冰要很长时间，因为水和玻璃都是热传导不良的材料，液体内部的热量很难依靠传导而有效地传递到表面。

杯子里的水由于温度下降，体积膨胀，密度变小，集结在表面。所以水在表面处最先结冰，其次是向底部和四周延伸，进而形成了一个密闭的“冰壳”。

这时，内层的水与外界的空气隔绝，只能依靠传导和辐射来散热，所以冷却的速率很小，阻止或延缓了内层水温继续下降的正常进行。 另外由于水结冰时体积要膨胀，已经形成的“冰壳”也对进一步结冰起着某种约束或抑制作用。

盛有初温100℃热水的杯，冷冻的时间相对来说要少得多，看到的现象是表面的冰层总不能连成冰盖，看不到“冰壳”形成的现象，只是沿冰水的界面向液体内生长出针状的冰晶（在初温低于12℃时，看不到这种现象）。 随着时间的流逝，冰晶由细变粗，这是因为初温高的热水，上层水冷却后密度变大向下流动，形成了液体内部的对流，使水分子围绕着各自的“结晶中心”结成冰。

初温越高，这种对流越剧烈，能量的损耗也越大，正是这种对流，使上层的水不易结成冰盖。由于热传递和相变潜热，在单位时间内的内能损耗较大，冷却速率较大。

当水面温度降到0℃以下并有足够的低温时，水面就开始出现冰晶。初温较高的水，生长冰晶的速度较大，这是由于冰盖未形成和对流剧烈的缘故，最后可以观察到冰盖还是形成了，冷却速率变小了一些，但由于水内部冰晶已经生长而且粗大，具有较大的表面能，冰晶的生长速率与单位表面能成正比，所以生长速度仍然要比初温低的水快得多。

2.让水瞬间结冰的神奇方法

为了便于理解思考过程，用问答的方式进行：问题1：水在神马情况下结冰？一般来说，高于0摄氏度的水先放热降温，降到0摄氏度，0摄氏度的水再放热形成0摄氏度的冰（理解困难的童鞋考虑下逆过程，冰融化吸热，水升温也吸热）问题2：想做视频里的实验的话，要神马样的水？为了让水结冰，我们要想办法让水放热，需要放的热越少就越容易成功。

根据问题1的答案，显然直接用0摄氏度的水是最方便的，省去了水降温至0摄氏度的放热过程问题3：想往0摄氏度的水里放点奇怪的东西，放进去之后水结冰，这奇怪的东西要满足神马条件？既然水需要放热，咱就放吸热的东东进去呗，把热量吸走了水不就结冰了？于是要放能吸热的东西问题4：视频里的Salt指的是神马？大多数人第一反应一定是：salt就是食盐啊！氯化钠啊！！！好吧，暂且这么认为~不过用氯化钠做实验100%失败，因为食盐溶于水整体上来说是不吸热的，所以salt不可能是氯化钠如果视频作者的原意就是食盐，那么这视频100%是伪造的那么会不会salt不是食盐呢？化学中的盐很多哦亲！！！就是酸碱中和产物！！！硝酸钾啊氰化钠啥的都是盐！！！貌似有希望！！！那salt是神马盐？这个得先问下一个问题——问题5：为什么中文字幕粗线了原字幕里没有得到硝酸铵？两种情况：一是这字幕作者知道这个实验的关键角色就是硝酸铵（渠道未知），另一种是字幕作者根据自己的知识推测的。无论是哪种，硝酸铵都是个突破口，为神马？因为这货溶解吸热！！！问题6：那么，硝酸铵哪来的？杯子是玻璃的，显然不是，那是……吸管里的？？？可惜吸管是塑料的，塑料是聚合物（聚丙烯神马的，总之在这个实验里不重要），那么只能是这个salt是硝酸铵，就是视频开头说的盐就是硝酸铵问题7：也就是0摄氏度的水和硝酸铵这么一整就结冰了？好像有道理……可是且慢，来定量分析下可行性水的熔化热大约是3.35*10^5J/kg，就是1千克冰融化成1千克水需要吸收3.35*10^5J热量，也就是1千克水冻成1千克冰需要放出3.35*10^5J热量。

视频中一杯水有多少？杯子大概和可乐罐（355mL）差不多大，保守点，假设水只有200mL(0.2kg)，这样需要放出的热量是6.70*10^4J，忽略热吸管引入的热量，就是6.70*10^4J这么多热量需要由硝酸铵吸收问题8：硝酸铵能吸收这么多热量么？本来想找硝酸铵的溶解热的[1]，不过看着忒不靠谱，不靠谱也试试先：溶解热2614kJ/mol硝酸铵分子量80视频里加进去的那一丁点撑死也超不过3克（其实我想说1克的）这么点硝酸铵能吸收的热量是3/80*2614*1000=98025J=9.80*10^4J9.80*10^4J > 6.70*10^4J貌似可行？不过这数据不是不靠谱咩……咱换一个试试这个网站[3]提供了一个模拟实验程序（其实有计算方法的，我太懒于是直接模拟实验了），看上去还是挺靠谱的，若干网站都是用了这个页面里的计算方法。直接上实验2，硝酸铵让它是3g，水最多只能100g，那就100g好了，反正咱算3g硝酸铵能吸收多少热（根据前后水的温差，用比热容计算）实验数据：水温从23.2降到了21.4，差值1.8摄氏度水的比热容4.2J/g·℃这个过程中水放出了4.2*1.8*100=756J热量这些热量显然是硝酸铵吸收的啥？3g硝酸铵只能吸收756J热量？反推一下溶解热 756/(3/80)=20160J/mol=20.16kJ/mol前面那个还真是不靠谱啊！！！！果然应该是20多啊！！！！差了一百倍啊一百倍！！！于是3g硝酸铵吸收的热量远远小于能让一杯水结冰需放出的热量也就是说这视频是假的？好吧，大概有人会说过冷水[3]的问题，那么最后一个问题：如果这杯水是过冷水，这个实验能成功么？好吧，如果这个被子里是过冷水的话，投入salt，插入吸管所造成的扰动足以让过冷水固态化，可是视频里是直到抽出吸管才结冰，显然不对嘛结论：这视频是假的，起码在硝酸铵溶解热的数量级发生改变以前不会有可能做成功。

3.让水结冰的方法,一定要是真的,如果可以说说原理

平时大家都会把一瓶水放在冰箱里面让其结冰吧。但是纯粹的结冰需要很长的时间，通常要一天的时间才能让其结冰，浪费电也浪费时间。

其实有一个方法可以让水快速结冰。其实做法很简单而已。

首先让一瓶水竖着放在冰箱的急冷的地方中，大概放10-20分钟后慢慢地拿出来（时间按你水瓶的大小来决定），这时水瓶中的水仍然是液态的。轻轻地放在地上，用手拿着瓶子的头部，快速地，稍微用力地，用瓶子的底部敲击地面一下，这时候水瓶里面的水就会很快地结成大大的冰块的了，因为水分子没有结冰的时候是分散排列的，结冰后是整齐排列的，用力一砸，让外力使水分子整齐的排列起来，所以就结冰了~不过也得冻到差不多啊。普通的冰水不行的，怎么也得冻到3.4度吧。而且要放在封闭的瓶子里面啊！砸完了注意看啊，很神奇的~~~

4.怎么样才能让水快速结冰

最佳答案

热水热水结冰为何快于冷水

(2006-06-05 11:26:27)

葛秋芳

本报讯 古希腊哲学家亚里士多德曾最先记载过这样一个奇特现象——在同等低温条件下，温度高的水结冰速度快于冷水。坦桑尼亚学生姆潘巴1969年使这一现象变得更为人知晓，他发现加糖的牛奶加热后比未加热的牛奶结冰速度快。这种现象也被称为“姆潘巴现象”。但个中原因是什么呢？

据6月3日出版的《新科学家》杂志报道，美国华盛顿大学的乔纳森·卡茨在对“姆潘巴现象”深入研究后认为，这一现象实际上与水中的溶解物有关。水在加热过程中，一些通常会使水变“硬”的溶解物，主要是碳酸钙和碳酸镁等碳酸盐，会被“驱逐”出来形成固体沉淀，这就是生活中常见的附在水壶内壁上的水垢。

卡茨说，未经加热的水中仍含有这些溶解物，在水结冰过程中随着冰晶的形成，尚未结冰的水中这些物质的浓度会进一步升高，甚至可达正常水平时的50倍。这种情况会降低水的冰点，这也就减缓了冷水结冰的速度。这一原理就如同下雪后向路面撒盐防止结冰一样。

卡茨认为，姆潘巴在牛奶中加糖实际上是使水变得“更硬”，进一步扩大了只含少量碳酸盐的热牛奶与富含碳酸盐的冷牛奶之间结冰速度的差距。