超冷水是什么
超冷水是加拿大科学家巴拉迪经10年努力的发明，超冷水在零下5℃不致结成冰块，这种水可冷却电脑作用产生的温度，还可保存鱼类、水果和蔬菜的新鲜度，更可以改善运输移值用的器官组织，这不仅是物理学的一项重大突破，同时也使人类生活所需的冷冻与空气调节得以改良。
水可以在远低于零度的情况下以液体形式存在，尤其是在所谓的“超冷水”状态下。
原因是，如果你想让液态水结冰，你需要一个冰核———一个结晶成为冰核，其他结晶围绕冰核凝结。但是，在非常纯净的水中，没有可以围绕形成冰晶的污染物或微粒，由于水独特的热力学，结晶难以实现。
直到现在，超冷水的测量温度为零下41摄氏度，不过科学家早就怀疑，这一温度可以更低。
他们无法获得肯定的结论，因为在这一温度下水结晶的速度太快了，无法准确测量没有结晶的液体的特性。
美国犹他大学的化学家瓦莱里亚尼·莫利内罗和埃米莉·穆尔利用电脑来模拟超冷水的凝结行为。
他们模拟了当32768个水分子冷却时将会发生的情况。在电脑上经过数千小时的实验，结论得出来了。
水一定会结冰的温度是零下48摄氏度。当水接近这一温度时，它就变得密度不那么大，开始变得更容易压缩，其结构开始改变。
结果，每一个水分子松散地与另外四个水分子相连，形成了金字塔形状。研究人员称之为“中间冰”，即快要结冰还没有完全凝结成冰的状态。
这一研究结果发表在了周三出版的英国《自然》周刊上。
研究全球变暖的气候学家想要知道水凝固并结晶成冰的温度和速度。他们发现，在云中水温可以低至零下40摄氏度。
莫利内罗说：“你需要这个来预测，大气中有多少水以液态形式或结晶形式存在。这对于预测全球气候至关重要。”
超冷水的原因
原因是，如果你想让液态水结冰，你需要一个冰核———一个结晶成为冰核，其他结晶围绕冰核凝结。但是，在非常纯净的水中，没有可以围绕形成冰晶的污染物或微粒，由于水独特的热力学，结晶难以实现。直到现在，超冷水的测量温度为零下41摄氏度，不过科学家早就怀疑，这一温度可以更低。他们无法获得肯定的结论，因为在这一温度下水结晶的速度太快了，无法准确测量没有结晶的液体的特性。
水在零下几度的时候会结冰?
水的结冰点是0度，但0摄氏度一般也结不了冰的，只有没有杂质0度才会结冰，有度杂质要0度以下才结冰，大约零下3度左右。零下4度以下水的密度会变大，体积增问大，如果在冬天把水放在瓶答子里，由于体积增大的缘故，很有可能将瓶子弄裂。水结冰其实是一种结晶的现象，在水结成冰时，水分子的运动不能破坏氢键，氢键起主要作用，它把水分子结起来形成有规则的空间结构结构，在一个晶格中，四个氢原子在正四面体的顶点上，一个氧原子位于四面体的中心。这样，使分子间的空隙变大且保持一定，因此水结成冰时体积变大。而在水中分子运动既能破坏水分子之间的氢键束缚而又不使分子作剧烈运动导致分子间频繁碰撞，各分子间可发生相对滑动而相互交错，这样就会互相填补空隙，因而体积变大。扩展资料：冰融化冰融化时有一层水样层，其性质始终未明，现在，德国马克斯普朗克聚合物研究所带领的国际团队，成功利用先进的表面特异性光谱技术和计算机模拟，在分子水平上揭示了水样层的属性，发现冰融化成水是随温度变化逐层发生的。实验结果与模拟结果显示，冰表面的第一分子层在低至-38℃时已经开始融化；将温度升至-16℃，第二层变为液体。与此前普遍认为的“连续融化”观点相反，冰表面的融化并非连续的过程，而是逐层发生的。论文合作者米斯查·伯恩补充说，-4℃的准液体层与同温度下过冷水的光谱响应也不同，在准液体层中，水分子间的相互作用更强烈一些。参考资料来源：中国科学院-冰如何融化成水
零下多少度水会结冰？
水在0摄氏度以下由液态凝聚为固体状态，会结冰。水结冰需要的条件：1、结冰要使温度小于等于0摄氏度2、要求在水中有冻结核。有了冻结核，乱动着的水分子才能按冰的晶体结构排列起来。江河湖海的水，城市里用的自来水等都含有杂质，这些杂质就是冻结核。如果在一杯纯净的水里放一些小小的冰晶体，或者沙粒，水分子有了核心或有依附而按冰的晶体结构排列起来，成为冰。特性水在4℃以上是符合热胀冷缩的。水在低于4℃时热缩冷胀，导致密度下降，而大于4℃时，则恢复热胀冷缩。这是水最重要也是有价值的特性之一。这是保障生物存在的很重要的一点，当水结冰的时候，冰的密度小，能浮在水面，可以保障水下生物的生存。当天暖的时候，冰在上面，也是最先解冻。但如果冰的密度比水大，冰会不断沉到水下，天暖的时候也不会解冻，来年上面的水继续冰冻，直到所有的水都成了冰，那所有的水生生物都不会存在了。
怎么制作过冷水？
要保证饮料瓶子是干净的，最好是从市面上买回来的饮料，倒干净使用。把蒸馏水倒入瓶子内。放入冰箱2－3小时。这里需要注意控制温度和时间，一般会多次尝试才会成功。如果不容易控制温度，你可以用毛巾包起来，在毛巾和瓶子之间插入温度计。观察到0度了，就取出来。取出的时候要小心，不要有摇动。然后把水倒出来的时候，就会看到水在瞬间结冰了。如果尝试失败，可以等水解冻之后，再次尝试。一般过冷水做面食、做甜品或拌凉菜会感觉口感很好，比其它的水口感爽很多。
超冷水现象是怎么回事?
在化学上，水有一种奇异现象，叫做过冷和过热。
将一杯纯洁的水在很小心地使它处于不受任何震动的情况下很快冷却，这时就会出现一个奇怪的现象：水的温度明明已下降到摄氏零度以下，可是却没有结冰，有人曾经成功地将水过冷到零下72度。当然，过冷的水是极不稳定的，只要投入一颗冰的晶体、一粒砂于，有时甚至只要轻轻碰一下杯子，过冷的水会突然“醒悟”过来，一下于结成一大块冰。
水何以会产生过冷现象呢?
由科学实验知道，液态的水分子是乱七八糟到处乱串的，而冰块中的水分子，却是按照严格的“队形”排列着的。当水将要结成冰队必需先有一些微小的冰晶做“核心”，水分子才容易围绕这些核心不断地排列起来，使“队伍”不断杜状大，形成冰块。在普通水中，由于含有许多极其微小的浮悬物或者是冷却过程较慢，这时微小的冰晶很容易产生，因此结冰并不艰难。可是极纯的水在很快冷却时，冰的晶核却不容易产生，因此虽然温度已冷至零度以下，这时的水分子却仍然象“乌合之众”一样，由于缺乏“核心”而始终排不成“队形”，就出现了奇妙的过冷现象。如果在过冷的水中投入一小粒冰晶，就会象军队紧急集合形成“队形”那样，立即结成冰。
假如事前将溶在纯水中的气体除去，然后将水放在一个光滑的玻璃烧杯内，在保证不受到任何微小震动的条件下小心加热，那么就有可能出现过热现象，也就是说，水的温度巳超过100度而仍不沸腾。有时温度计的水银柱已上升到摄氏150度、180度可是水面却依旧平静如镜没有出现沸腾现象。有人曾经用这样的方法将水加热到摄氏200度以上而水仍不沸腾。不过这种过热的水是十分危险的，它就象一个拉开弦的手榴弹随时都可能突然“爆炸”，一个轻微的震动或者掉进一粒较大的灰尘，过热的水都会一下子猛烈地沸腾起来，其剧烈的程度相当骇人。难怪在工厂里，过热现象被看作危险的敌人。在蒸馏等操作过程中，有时也会出现过热现象，接着又一下暴沸起来，严重的可以将蒸馏锅炸毁，轻的也会使蒸馏液冲出，使工作又得从头做起。
不过要制服过热现象这个调皮鬼也并不难，这只要在蒸馏时放入一些多孔物质，如碎瓷片、上端封住的毛细管之类就行了。原来过热现象之所以会产生，是由于液体内部最初形成气泡比较不容易。但这时如果有一些微小的空气气泡“带领”一下，液体的汽化就能顺利进行．多孔物质中含有的空气在受热后会膨胀而逐渐放出，使沸腾变得很均匀，过热现象就无机可乘了。
水的化学元素是什么
水是由氢、氧两种元素组成的无机物，无毒。在常温常压下为无色无味的透明液体，被称为人类生命的源泉。水，包括天然水（河流、湖泊、大气水、海水、地下水等）{含杂质}，蒸馏水是纯净水，人工制水（通过化学反应使氢氧原子结合得到的水）。水是地球上最常见的物质之一，是包括无机化合、人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要作用。它是一种狭义不可再生，广义可再生资源。纯水可以导电，但十分微弱（导电性在日常生活中可以忽略），属于极弱的电解质。日常生活中的水由于溶解了其他电解质而有较多的正负离子，导电性增强。
正常情况下，水结冰的温度是多少度
正常情况下，水结冰的温度是0度，但在地球上，由于由于温度通常在0到100摄氏度之间，因此水才可能以液态形式存在。所以要是水结冰，温度至少要降到零下87度。当温度降至负55度时，水的分子结构就必须开始发生变化了。分子会开始形成四面体的形状，每个水分子会松散地跟另外四个分子相结合。这就形成了水的另一种状态：“冰水中间态”，虽然它还不具备冰的全部性质，但是那种状态下的水已经不能称之为水了。当降至这个温度时，它比通常我们所说的液体水结冰的冰点要低87度。研究者表示，负55度的水是存在的，只是因为它维持液体的时间极短，目前我们的仪器还不足以捕捉到它维持液状的样子。水的性质跟普通液体完全不同。这也是它能在冰点下几十度依然保持液体的原因。水会如此奇怪就是因为它的性质跟其他液体完全不同。例如，冰会浮在水面上，而大部分的固态物质会因为密度更大而沉入它们的液相中。那么就需要让晶体冰变成液体。对于非常纯净的水，想要让水里出现冰种，就需要改变液体的结构。当你给水降温以后，它的结构就会变得接近冰的结构，这也就是它密度降低的原因，其表现就是结晶速率的提升。扩展资料：水密度随温度变化水密度随温度变化，温度高于3.982℃时（也可以忽略为4℃），水的密度随温度升高而减小 ，在0～3.984℃时，水热缩冷涨，密度随温度的升高而增加。这主要由分子排列决定。也可以说由氢键导致。由于水分子有很强的极性，能通过氢键结合成缔合分子。液态水，除含有简单的水分子（H₂O）外，同时还含有缔合分子（H₂O）2和（H₂O）3等，当温度在0℃水未结冰时，大多数水分子是以（H₂O）3的缔合分子存在，当温度升高到3.98℃（101.325kPa）时水分子多以（H₂O）2缔合分子形式存在，分子占据空间相对减小，此时水的密度最大。参考资料来源：百度百科-水
什么是过冷现象和过冷度？
1、过冷现象：晶体凝固时，凝固温度要略微低于凝固温度的现象，因为在凝固温度是液固态同时存在是稳态。过冷度越小，凝固时间越长，使得晶粒有足够的生长时间。2、过冷度：如果要进行凝固，则需要施以驱动力，这个略低于凝固温度的温度差就是这个凝固过程驱动力，称作过冷。度。所以过冷度越小，晶粒越大，而过冷度越大，晶粒越小。但过冷度大到一定程度后，原子来不及排列，凝固形成准晶、非晶。制度须知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。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。
过冷现象
首先解释下过冷现象。
在一定压力下，当液体的温度已低于该压力下液体的凝固点，而液体仍不凝固的现象，叫过冷现象，此时的液体称为过冷液体。 过冷液体产生的原因是因为液体太过纯净，没有凝固所需的“结晶核”所致。当具备凝固所需物质，例如投入少许固体，或摇晃液体，都能让液体迅速凝固。
过冷态是一个亚稳态，就是说在有外界的微扰下时是不能稳定存在的，就会发生相变（详见亚稳态）。但是过冷液体要凝结，需要有凝结核。因为液体总是倾向于围绕晶体周围凝结。过冷水中仍然有杂质，不过量很少。所以摇晃之后这些杂质仍然能作为凝结核。
你的最后一个问题我就回答不了了，这个以前好像有学过，不过没什么印象了。不好意思了~~
