冰怎么形成的
冰(化學(xué)式:H₂O)是固態(tài)水12種結(jié)晶形態(tài)之一。傳遞冷,溫度低。 自然界中的水 ,具有氣態(tài)、固態(tài)和液態(tài)三種狀態(tài)。不過(guò)冰是怎么形成的呢?接下來(lái)就跟著學(xué)習(xí)啦小編一起去看看吧。
冰形成的原因:
任何液體在一定的溫度下,都會(huì)轉(zhuǎn)化為固體。 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,溫度低于0℃,水就會(huì)結(jié)冰;任何壓力下,水溫低于冰點(diǎn)溫度就可以結(jié)冰。 而且水結(jié)成冰后,體積會(huì)增大。
原因:液態(tài)水中水分子排布不規(guī)則,凝固后,排布變規(guī)則了,由于氫鍵的作用,水分子間形成四面體結(jié)構(gòu),使得水分子間的空隙變大,所以水變冰后體積增大。含氫鍵的無(wú)機(jī)物質(zhì)主要有水、氨和氟化氫,他們?cè)谀虝r(shí)都變成空間多面體(水、氨為四面體,氟化氫為空間雙鏈結(jié)構(gòu)),所以他們都會(huì)冷脹。有機(jī)化學(xué)中大部分含氧衍生物都可能有氫鍵,但是基于碳架的影響,其氫鍵形成情況會(huì)非常復(fù)雜。
冰的熔點(diǎn):
在常壓環(huán)境下,冰的熔點(diǎn)為0℃。0℃水凍結(jié)成冰時(shí),體積會(huì)增大約1/9(水體積最小時(shí)為4℃)。據(jù)觀測(cè),封閉條件下水凍結(jié)時(shí),體積增加所產(chǎn)生的壓強(qiáng)可達(dá)2500 大氣壓。
冰的熔點(diǎn)與壓強(qiáng)存在著一種奇妙的關(guān)系:在2200大氣壓以下,冰的熔點(diǎn)隨壓力的增大而降低,大約每升高130個(gè)大氣壓降低1攝氏度;超過(guò)2200大氣壓后,冰的熔點(diǎn)隨壓力增加而升高:3530大氣壓下冰的熔點(diǎn)為-17℃,6380大氣壓下為 0℃,16500大氣壓下為 60℃,而20670大氣壓下冰在76℃時(shí)才熔化,稱為名副其實(shí)的“熱冰”。冰在0℃下密度為0.917 g/cm³,而水的密度正常為1.00g/cm³,所以冰會(huì)浮于水上。
冰的功勞:
水的 熱脹冷縮是反常的,水在低于4度時(shí)熱縮冷脹,導(dǎo)致密度下降,而大于4度時(shí),則恢復(fù)熱脹冷縮。這是水最重要也是最奇特的特性之一。
這是保障生物存在的很重要的一點(diǎn),當(dāng)水結(jié)冰的時(shí)候,冰的密度小,浮在水面,可以保障水下生物的生存。當(dāng)天暖的時(shí)候,冰在上面,也是最先解凍。但如果冰的密度比水大,冰會(huì)不斷沉到水下,天暖的時(shí)候也不會(huì)解凍,來(lái)年上面的水繼續(xù)冰凍,直到所有的水都成了冰,那所有的水生生物都不會(huì)存在了。
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