苏打水瞬间结冰的原理是什么
苏打水瞬间结冰的原理是什么是原理是:过冷的。
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苏打水瞬间结冰的原理是什么
苏打水瞬间结冰的原理是什么是原理是:过冷。温度低于凝固点但仍不凝固或结晶的液体称为过冷液体。在苏打水瞬间结冰的现象中,过冷液体是不稳定的,只要投入少许该物质的晶体,便能诱发结晶,并使过冷液体的温度回升到凝固点的。
原理是:过冷。
过冷水(supercooled water)是指温度低于摄氏零度的液态水。
这在物理概念上来说是一种特殊现象的存在,让很多的学生有很神奇的感觉。
其实这只是水的一种特殊状态。
也就是说,温度低于凝固点但仍不凝固或结晶的液体称为过冷液体。
过冷液体是不稳定的,只要投入少许该物质的晶体,便能诱发结晶,并使过冷液体的温度回升到凝固点。
这种在微小扰动下就会很快转变的不稳定状态称为亚稳态。
产生原因:
这是由于晶体内分子或原子的排列是有规律的,而液体内则是无规律的。而结晶中心有助于这种无序到有序的转化。
液体越纯净,结晶中心越难形成。
如果降低至凝固点以下仍未形成,则过冷。
当用适当的方式缓慢冷却饱和溶液时,可使其变成过饱和而不析出溶质的结晶,这种现象也称为过冷,这种溶液称为过冷溶液。
过冷溶液也是不稳定的。
水的冻结:
水的冻结包括降温和结晶两个过程。降温过程中水中开始形成稳定晶核时的温度或温度开始回升的最低温度,称为过冷临界温度或过冷温度。
过冷温度必然比冰点低,但一旦温度回升到冰点后,只要水仍不断地冻结并放出潜热,水冰混合物的温度就始终保持在0摄氏度。
另外,过冷液体凝固的过程是十分迅速的,通常只需要很短的时间。
对过冷液态金属而言,由于在凝固时瞬间放出大量的潜热,会发出亮光,称为辉光。
实验水迅速变成冰的原理是什么?
原理:这是过饱和溶液不稳定性的实验。
醋酸钠的热饱和溶液在不受扰动下冷却,结晶作用往往不会发生。
这种溶液称为过饱和溶液,是一种介稳体系。
当搅动此溶液或加入溶质的籽晶,即能析出过量溶质的结晶。
让水瞬间成冰的方法:
准备和操作:在250毫升烧杯中放入醋酸钠晶体(NaAc·3H2O)60克并注入蒸馏水40毫升;在水浴上加热至晶体全部溶解,再续数分钟,取出盛有溶液的烧杯,静置冷却到室温。
用玻璃棒伸入溶液内轻轻摩擦一下杯壁或搅动一下溶液或向溶液内投入一粒醋酸钠晶体作为籽晶,顿时溶液内会析出针状结晶,并迅速遍及整个烧杯底部,即结成了冰块。
实验开始前,先准备以下材料:
醋酸钠晶体2包(1大1小)
玻璃杯1个、玻璃缸1个
勺子、镊子、开水、凉水
然后,按以下步骤进行:
1、将烧开的水倒进玻璃缸
2、将其中1包醋酸钠晶体袋子密封后放入开水
3、袋子充分接触开水,让晶体全部溶解
4、将袋子轻轻放入凉水中冷却至常温
5、往袋子里投入几粒错酸钠晶体
扩展资料:
泼水成冰要用热水,真正的原理是:
解释一:热水蒸发快且更容易形成细小的液滴,蒸发出去的热水遇冷,也更容易变成水雾,所以热水的泼水成冰效果更明显。
解释二:真正想要泼水成冰,更准确叫做过水成冰的话,按照中国气象科学研究院的云雾物理专家张纪淮,在一篇文章中的解释比较有说服力:
说在环境温度达-40℃以下,是过冷水滴瞬间成冰的临界温度,高于-30℃时,就很难实现瞬间成冰了。
其中说的水滴直径要在几微米到200微米间,差不多等同于我们平时见的毛毛雨大小。
然后水滴瞬间结冰的基础条件是气温在-40℃以下。
在这一条件下实现水滴成冰,水要发生两个物理变化,首先水滴在低温条件下冻结后体积变大,同时释放潜热;然后水滴释放潜热是由外向内的,水滴外层先结冰,逐渐向内冻结。
所以气温越低,水滴结冰速度越快;水滴越小,冻结越快。
当气温低于-40℃时,还不足以实现过水成冰,泼出去的无数个水滴外层能迅速结冰,但内部仍是水,水滴完全冻结需要一定时间,还有一种特殊情况,就是冷空气翻过雪山携带大量冰核,有可能会出现泼水成冰。
参考资料来源:百度百科——冰盐
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