水面结冰都是从边缘向中间结,这是为什么呢

发布网友发布时间：2022-09-27 18:42

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热心网友时间：2024-12-12 09:53

首先说一个可能不太准确的规律：几乎自然界所有的变化都是从最不均匀稳定的地方开始的。这个规律在水结冰等结晶问题尤其明显。水最不稳定的地方是哪儿呢？一是与非水的相接触的边界、表面和水底，二是水中有杂质的地方。（“相”可以简单理解为其他物质，这里这个“物质”是把水和冰区分成两种物质的。此处的“杂质”包括可溶于水的物质，因为它们使得水这种浓度为0的溶液变得非0且不均匀，存在浓度梯度）因此，水结冰一定是从这些地方开始的。所以水面结冰大多数情况是从边缘开始，少数时候是从中间一些有杂质的地方开始。如果已经开始结冰，可以理解为上面说的过程又回到即将结冰的初始条件，所以还是从已经结冰的边缘或者有杂质（此处“杂质”包括已经结的冰）的地方开始，不断重复，就会看到水会从边缘向中心结冰，且由于从这些地方开始，便会逐渐积累，新结的冰包裹在旧结的冰外面，于是会四周边缘的厚而中间的薄。

也许有人会看了@宫非的答案来问我：为什么水底不结冰？这个涉及到传热。我们只考虑理想状况，而且只针对池塘。水的热虽然是从整个水与其他相接触的表面传出去的，但是由于水面一般是空气，流动快，所以更容易带走更多的热量。在这种情况下，也许水面已经是零下多少度了，但是水底却仍然可能还是0℃以上甚至更高。（当然0℃的水不一定结冰，此处只将其作为水的凝固点/冰的熔点）。

最后我要嘲讽鸡汤科学《水知道答案》。在环境纯净、优美的地方水中的杂质少，自然而然水的结晶会比在污染严重的地方漂亮。至于那些恶语相对和温言软语的情况下结出不同的冰晶嘛，我还是保留怀疑态度，先问是不是，再问为什么。