為什麼水從邊緣到中間會結冰？

結冰是一種多因素現象，簡單地列出了這些因素：熱傳導。

它必須是從外到內，天氣很冷，適合游泳池。

這個系統的水是從外向內來的，由於表面能，顯然應該首先在外面結冰。

所有變化都從介面（包括氣液和固液介面）開始，顯然也支援外界先凍結，以及近岸生活汙水相對較高，導致冰點降低，在一定程度上是負面影響，中間應先凍結; 當邊緣和表面已經結冰時，內部結冰的可能性較小，因為結冰需要膨脹，而且周圍有固體冰，內部水顯然更難膨脹成冰，這顯然支撐了外邊緣凍結得更厚。 此外，中間水的冷卻功率主要在垂直面上，邊緣水的冷卻功率既在上表面，又在側面。 上面提到的比熱容。

這也是與表面接觸的物質的比熱容較小，而水的比熱容較大的原因，因此從外到內凍結變得越來越困難。 <>

問是不是先問，然後問為什麼。 水會從邊緣到中間結冰嗎？ 不一定，但大多數時候都是這樣。

讓我們從乙個可能不太準確的定律開始：幾乎所有自然界的變化都是從最不平坦和最穩定的地方開始的。 對於結晶問題（如水凍結）尤其如此。

水中最不穩定的地方在哪裡？ 乙個是與非水接觸的水的邊界、表面和底部，另乙個是水中有雜質的地方。 （“相”可以簡單地理解為其他物質，而這個“物質”在這裡將水和冰區分為兩種物質。

這裡的“雜質”包括可溶於水的物質，因為它們使這種濃度為0的溶液不為零且不均勻，因此存在濃度梯度）因此，水凍結一定是從這些地方開始的。因此，水面上的冰大多是從邊緣開始的，少數時候是從中間的一些雜質開始的。 如果冰已經開始，可以理解為上述過程恢復到即將凍結的初始條件，因此最好從已經結冰或有雜質的地方開始（這裡的“雜質”包括已經結冰的冰），並不斷重複， 你會看到水會從邊緣到中心結冰，因為它從這些地方開始，它會逐漸積聚，新的冰會包裹在舊的冰上，所以邊緣會很厚，中間很薄。

如果溫度從零度以上冷卻到零度，水就不會結冰，因為當自由移動的水分子相互吸引並排列成整齊的晶格時，水分子的能量會降低，釋放的能量必須以熱量的形式消散到環境中。 此時，系統繼續排熱，溫度不下降，水逐漸凝結。 水具有非常特殊的物理性質，即它在4時具有最高的密度，並且在較高或較低的溫度下密度降低。

水分子的膨脹發生在水完全結冰之前，因此如果湖水池的溫度在 0 到 4 之間，那麼上層的水密度和溫度會較低，池底的水密度最大，最熱的水也是最高的4。 當水溫降低時，較冷的水（0 4 之間的水）由於密度較小而上公升到湖面，然後凍結成固體冰。 這層冰將下面的水與外面的冷空氣隔離開來，因此下層的水不太可能結冰，讓生活在湖中的生物能夠在冰下的水域中度過嚴冬。

因此，結冰必須從較冷的表面開始。 那麼，為什麼冰會從外圍移動到中心呢？在討論更深入的答案之前，我們必須首先解釋一下，冷卻水獲得冰的過程中首先會產生冰晶。

在分子尺度上，水分子由乙個氧原子和兩個具有化學鍵的氫原子組成。 由於氧原子的外電子軌道距離填充還有兩個電子，氫和氧結合形成水後，兩個氫原子的電子會更接近氧的原子核，使每個水分子靠近氫核的兩個區域帶正電， 靠近氧核的區域帶負電更多。因此，當兩個水分子彼此靠近時，具有不同電性質的區域會相互吸引，降低彼此的勢能形成氫鍵，並將原有的勢能轉化為動能。

如果這種多餘的動能隨後通過碰撞傳遞到附近的其他水分子或其他分子，氫鍵就會逐漸穩定下來;如果新的碰撞給這對水分子更多的動能，氫鍵就容易斷裂。 <>

我們喝水，我們用它來游泳，我們用它來洗澡，我們用它來冷卻東西。 因為水是如此普遍，我們中的許多人都沒有注意到它與其他物質相比有多麼奇怪。 當我們撲通一聲冰塊並加熱時，將一兩塊冰塊倒入杯子中，我們會毫不猶豫地看著它漂浮在杯子中的液體上。

但為什麼冰會這樣呢？ 更重要的是，為什麼水是從上到下凍結的，而大多數其他物質是從下到上凍結的？

水從上到下結冰，這使得冰可以漂浮，因為水結冰的方式有一種奇怪的怪癖密度，在溫度下降時表現出來。 密度是物質的單位體積。

質量; 它本質上是原子和分子的量度，是物質的焦點。 對於大多數化合物，源溫度下降，使化合物的體積減小，密度增加——原子和分子更緊密地結合在一起。 例如，一袋暖空氣上公升和膨脹，因為它的密度低於周圍的冷空氣。

取而代之的是，冷氣囊下降並收縮，隨著它的下降而變得更厚和更密。 水的行為類似，但僅在一定溫度下。 冷卻水。

密度將增加，直到水溫達到 4°C （. 如果水繼續冷卻，它的密度將再次開始增加，水（現在是固體）將膨脹。 正是水的這種特性使冰能夠在行人路上使用。

上部楔形上的破裂岩石通向冰箱中的罐頭和軟飲料瓶。

**。在4°C時，水仍處於液態。 在湖泊和河流中，這些水在地表冷卻，密度增加，然後下降。

當水接近冰點 （0°C [32°F]） 時，它的密度會低於周圍的水，然後上公升到水柱的頂部。 如果水從湖底或河頂結冰，將產生深遠的生態後果。 淺湖結冰; 除非生活在那裡的植物、動物和其他生物有某種適應能力，使它們的組織不被凍結，否則它們就會死亡。

在較大的湖泊中，冰和淤泥可以冷卻上面的水，可能會減緩在湖上游流體中生存的生物的新陳代謝和生長速度。 在這種情況下，地球看起來會非常不同; 地球上的極地地區將幾乎沒有生命，每年中緯度地區的植物、動物和其他生物都將面臨在冰凍的固體棲息地無法獲得液態水的前景。

結冰是指物質達到其三相點，這與物質有關，也與外部環境有關，如氣壓。

從分子的角度來看，就是低溫下晶格湮滅的振動不像以前那麼強烈，分子的平均動能低，所以它被束縛在振動模銀附近的晶格上，在一定程度上變成了固體。

為什麼桶裡的水會結冰？ 游泳池或其他地方的水不會結冰？

這是因為水桶或盆中的水量太少，一旦水冷卻下來，熱量就會迅速被消耗和吸收，而在游泳池等水量大的地方，很難消耗熱量而仍保持溫度在零度以上， 所以桶裡的水很容易結冰。同樣，海邊的溫度也比陸地上的溫度高，因為大量的海水儲存了取之不盡用之不竭的熱量。

凍結後水密度的變化：結冰時水的密度變小。 水的密度是，冰的密度是。

結果，水的密度結冰較小。 某種物質每單位體積的質量稱為物質的密度，密度是物質本身的一種屬性，與物質的種類、狀態和溫度有關，與質量、體積和形狀無關。

水結冰後體積變化：水結冰後體積變大。 因為凍結後水的質量沒有變化，但密度變小了，從公式v=m可以看出：

音量變大。 具體原因是液態水中的水分子之間存在很強的氫鍵力。 它比分子間作用力（范德華力）大得多。

當水處於液態時，在氫鍵力的作用下，水分子靠得很近，在巨集觀層面上顯得很小。 當它變成固體時，水變成結晶，數百個潛艇的排列變得規則，氫鍵力減弱，巨集觀表現變大。

當水結冰時會發生什麼：

1.當水結冰時，它會從液態變為固態。

2.增加音量。

流水本身有一定的動能，所以動能一般來自勢能，即從高流量到低流量的轉變。

為什麼你認為流水不會結冰？

結冰其實就是物質狀態變化中液態向固態的轉化，首先要了解靜水是如何轉化為冰的，從巨集觀上理解，在河流中，各部分的流速是不同的，那麼，最岸邊的速度越低，就會有的水滲入岸邊的土壤中， 它不會繼續流動，因此在低溫下會結冰。

但是，當天氣寒冷時，也就是水的熱量只能被大地和空氣帶走，那麼水面就更容易結冰，這時，可以注意流水，邊緣開始結冰，逐漸從水面延伸到河流**。

隨著河岸和河面上的冰變厚，導致河道變薄，可能導致流速下降甚至斷裂，使流動的水開始變成靜水，最終完全結冰。

以上是溫度足夠低的時候。

為什麼說，從微觀上看，為什麼水會變成冰？ 物質狀態的變化是由於分子之間距離的變化，對於分子來說，不同的分子對“自由”有一定的“追求”，那麼，溫度是速度及其自由度的因素之一，因為溫度可以賦予分子能量。 一旦分子擁有能量，它們自己的分子運動就會變得如此活躍，以至於它們之間的結構相互坍縮。

產生物質狀態的變化。

相反，溫度降低，分子移動的能力減弱，相互吸引的能力接管，結果它們的距離越來越小，最終達到。

排斥=吸引力的相對靜態平衡，所以沒有人可以移動，最後，當涉及到水分子時，它們是誠實的，變成了冰。

對於流動的水來說，除了自身的分子運動外，還有由重力勢能轉換的動能，因此溫度將受到的不僅僅是分子勢能的約束。

為什麼自來水不容易結冰？ 那是因為它不夠冷

1）因為4攝氏度以下的水具有異常膨脹的特性。當氣溫降低時，水面在零攝氏度時結冰，但水底仍在零度以上，不會立即結冰。 室外空氣溫度再次下降，冰層厚度增加，下面的溫度總是高於零悶型水，底層水溫為4攝氏度。

2）另外，由於冰是一種熱的導租性差的基題，這層冰對下面的水有隔熱作用，所以下面的水不會立即完全結冰。

3）冰下的水與地球表面的土壤直接接觸，地球不斷散發地熱，使冰下的水不斷獲得熱量，也使水難以立即結冰。

水在零攝氏度時結冰，湖面因外界溫度低而結冰，湖底溫度高於湖面，流水不結冰。

在中國大部分地區，冰的形成發生在冬季開始之後。 冬天意味著莊稼的結束，這意味著莊稼應該在收穫後收集。 在中國古代，人們習慣於將冬天的開始視為冬天的開始。

冬天的開始有三個等待：乙個是水開始結冰的時候，也就是說，水已經可以結冰了; 二是土地開始結冰，即土地也開始結冰; 三隻野雞作為海市蜃樓入水，野雞是指野雞等大型鳥類; 把自己偽裝成海市蜃樓，也就是乙隻大蛤蜊。

初冬過後，野雞很少見，但在海邊卻能看到與野雞紋路和顏色相似的大蛤蜊，古人認為野雞在初冬後就變成了大蛤蜊。

冬季氣溫降低，由於傳熱作用，河面溫度與外界溫度一致，由於水的流動而形成對流，使水內溫度也保持不變。 當單溫降到4度以下時，河面溫度也隨之下降，但由於水的抗膨脹，密度也變小，不再下沉，使河內的水不能形成對流，河內的水仍能保持4度， 而河面繼續降溫，直到0度，開始結冰，繼續降溫，冰面上的溫度與外界一致，但因為冰是熱的不良導體，所以冰的下表面靜靜地保持在0度。冰下的水不會結冰，它仍然在流動，你走得越高，它就越涼爽。