真的有過冷水這種東西嗎？

Grasi4231

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樓主

2020-04-06 0:58

前幾天剛轉台剛好轉到華視在播的名偵探柯南
想說蠻久沒follow了，剛好這集開始沒多久，就把他認真看完

剛好這集是一個密室殺人事件
提到一個科學小知識是「過冷水」
真的有過冷水這種東西嗎？

經由安室的解說之後，開啟了我的好奇心（圖片先借用Google找來的，可以的話我想換繁體中文的）

所以水在0度以下時，是可以保持著液態的？
水不是0度就凍結了嗎？這樣是不是違反了物理的原理啊？
一條毛巾的效用可以這麼強大？

另外就是，可能我太久沒follow了
這集的小五郎是清醒的XDDDDD
毛利小五郎這樣保持清醒的機率到底有多少啊？
真的蠻不習慣他沒被射婚的
但他認真推理的樣子，真的有一股大叔式的帥感

2020-04-06 0:58 發佈

文章關鍵字東西

WAN3636

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2樓

2020-04-06 8:43

維基百科

冰的形成其實是一個結晶的過程，如果原本水中已存在結晶核（冰晶），低於其標準熔點的液體的水分子就會在核周圍形成結晶結構，依附在冰晶上，結成冰的過程就可以進行。但是有些水太潔淨，沒有塵埃和雜質，容器又非常乾淨而平滑，缺少這樣的晶核，冰晶就因無處可依附而不能形成，於是溫度軸上的液體部分可以一直延伸，即使溫度低於冰點（標準壓力下{\displaystyle {\begin{smallmatrix}0^{\circ }C\end{smallmatrix}}}\begin{smallmatrix}0^\circ C\end{smallmatrix}），水仍然會維持在液體的狀態，直到均勻核化結晶生成。

例子
如要進行超冷凍的現象要符合以下三個條件：

一瓶很純潔，無沉澱物，無雜質的水。（最好是蒸餾水）
平滑而內裏沒劃痕的容器。
放在可以冷凍至攝氏零下幾度的冰箱一段時間。（如數小時）
把一瓶純水或蒸餾水放進冰箱數小時，令水的溫度低至0°以下，但未至於結冰，即過冷水，把水瓶拿出冰箱，然後向瓶一拍，就可看到水會開始結冰，由一點迅速擴散至整瓶水，最終整瓶水會成為冰。但現象可能受很多因素影響而未能成功，因素包括水的溫度，水瓶質料，大小等。

拍向這瓶超冷凍的過冷水，會使水中的水分子受壓，水分子之間的距離變得更大，觸發水分子變成固體。當有一點的地方結冰，其他的水分子就會依附結成的冰，過程迅速進行，瞬間整瓶超冷凍水都變成冰的現象就會出現。

coolllyes

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3樓

2020-04-06 9:40

Grasi4231 wrote:
前幾天剛轉台剛好轉到...(恕刪)

結晶時，實際結晶溫度低於理論結晶溫度的現象。在一定壓力下，當液體的溫度已低於該壓力下液體的凝固點，而液體仍不凝固的現象叫液體的過冷現象(supercooled phenomena of liquid)。此時的液體稱為過冷液體(supercooled liquid)，這是一種熱力學上的不穩定狀態，在通過外界摩擦等作用下會迅速凝固，並使溫度回升，表現在過冷曲線上便是一個V字形。液體越純，過冷現象越明顯。高純水-40攝氏度才開始結冰。這是因為液體太過純淨，沒有凝固所需的"結晶核"所致。當具備凝固所需物質，例如投入少許固體，或搖晃液體，都能讓液體迅速凝固。

液體低於凝固點而不凝固的稱為過冷液體；相反的，也有過熱液體，液體高於沸點而不沸騰，經常有人微波爐加熱湯湯水水的東西，一拿出來就突然沸騰燙傷人，這種超過沸點不沸騰的液體叫過熱液體，突然沸騰的現象叫做“突沸”現象

Grasi4231 wrote:
所以水在0度以下時，是可以保持著液態的？
水不是0度就凍結了嗎？這樣是不是違反了物理的原理啊？

還有個方法可以改變沸點、凝固點
就是改變環境的壓力

例如高山上煮開水，80幾度就沸騰了，食物都煮不熟，因為氣壓下降，所以沸點也下降，要使用壓力鍋來煮食物（增加壓力，提高沸點）

把水施加壓力（凝固點下降），放進去冰箱冰，要更低溫才會結冰
自然界也有相關的例子
冰山底下的河流就是
巨大的冰山壓在上面，施加了壓力
底下的冰，凝固點下降，就融化成水了

所以凝固點跟沸點是隨著壓力在改變的
並不是一個固定值
如果壓力固定下而凝固點、沸點固定，但不凝固或不沸騰，就是上面講的過冷或過熱現象

dfmtf

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4樓

2020-04-09 1:03

可口可樂有一種專賣這種裝狀態可樂的自動販賣機
拿出來時是液體，搖一搖就變碎冰

vdml

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5樓

2020-04-09 9:30

以前我租屋的冰箱(單門)
冷凍層溫控壞掉放進去的汽水就是會變成過冷水
搖一搖就會產生冰晶笑到噴淚

dfmtf wrote:
可口可樂有一種專賣這...(恕刪)

閩軒小弟

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6樓

2020-04-16 12:38

coolllyes wrote:

結晶時，實際結晶溫...(恕刪)

長知識了

tank_li

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7樓

2020-04-17 15:44

不只有過冷水這個有趣的物理現象，樓主可以查查“過熱水蒸氣”看看。
水不只可以拿來滅火，條件對了，還可以拿來燒東西~~~~~