家人们，咱今天来聊聊一个特别有意思的事儿。要是在零下 40 度的环境里，不停地搅拌一盆水，这水最后到底会不会结冰呢？
咱们先来讲讲水结冰这事儿的原理哈。在常温，也就是零摄氏度以上的时候，水是液态的，这里面既有单个的水分子，也有好多个水分子抱团形成的缔合水分子，缔合水分子之间的距离可比单个水分子之间的距离大。温度一升高，水分子就跟撒欢儿似的，运动速度加快，它们之间的氢键断裂的可能性变大，水的流动性就变强了，等到温度达到 100 度以上，水就直接变成气态，成水蒸气飘走啦。那反过来，温度要是降到零摄氏度以下，缔合水分子的占比就会明显增多，液态水就慢慢凝结成固态的冰，也就是缔合水分子排列组合后的形态。
不过呢，影响水结冰的因素，可不止温度这一个。像气压，大家可能不太注意，在用水的形态来定义温度的时候，有个前提，就是一个标准大气压。虽说在自然环境里，气压变化不大，基本可以忽略不计，但科学家做实验发现，气压对水的形态影响可明显了。一般来说，气压越大，水从液态变成固态需要的温度就越高，也就是说，气压大了，水更容易结冰。还有水的含盐量，水里矿物质多，也就是含盐量高，它的冰点就越低，越不容易结冰。因为矿物质溶解在水里，会电离出各种离子，这些离子会阻碍缔合水分子之间形成氢键，不让缔合水分子越来越多，所以水就没那么容易结冰，像海水的冰点就比淡水低。另外，液态水想要结冰，一般还得有凝结核，当水温低于零度，缔合水分子就喜欢在凝结核周围聚集，然后按照一定规则排列，慢慢形成晶体，这就是水结冰的过程。水里的杂质、细菌、微生物这些，都能当凝结核。像咱们喝的纯净水，因为缺少凝结核，就算温度低于 0 度，也很难结冰，不过要是往里面加点东西，或者晃一晃，它马上就能结冰。
回到咱开头说的，在零下 40 度的环境下不停地搅拌一盆水，这水到底会不会结冰呢？从微观层面来讲，这其实就是缔合水分子之间的氢键作用力，和搅拌带来的破坏力，这两种力量在较量，看谁更厉害。搅拌的时候，其实是把机械力转化成了水分子的内能，内能增加，水的温度就会升高，能抵消一部分外界的低温，阻碍液态水变成固态冰。所以关键就在于，这个搅拌的力量到底有多大。
要是搅拌得特别快，输入的能量能完全弥补水向周围环境散失的热量，那这盆水可能就还是液态。要是搅拌的力量足够大，水说不定还能变成气态呢，理论上甚至有可能直接被搅拌成 “离子汤”，不过这种情况在现实里太难实现了。但要是搅拌输入的能量，没办法完全弥补热量散失，那水的整体温度还是会持续下降，最后还是会结冰，而且随着结冰，搅拌也会变得越来越困难。
我之前看过一个关于水结冰的实验，研究人员把不同温度的水放在低温环境里观察结冰情况，就发现水结冰这个事儿真的挺复杂的，除了温度、气压、含盐量、凝结核这些因素，外界的干扰，像搅拌，对水结冰也有很大影响。这就好比生活里很多事儿，看着简单，背后其实有好多因素在相互作用。
所以啊，家人们，在零下 40 度不停地搅拌一盆水，水有可能结冰，也有可能不结冰，具体得看搅拌的力度和速度，能不能让输入的能量和散失的热量达到平衡。这是不是还挺有意思的？大家要是有啥想法，欢迎在评论区留言讨论哈。觉得这篇文章有意思的，别忘了给我点个赞，关注我，后续还有更多有趣的知识分享给大家，祝大家生活愉快，每天都有新收获～返回搜狐，查看更多