在寒冷的冬天為什麼只有水面會結冰

時間 2021-10-14 22:27:01

1樓:匿名使用者

地面空氣的溫度雖然達到了零下,但是地表的溫度有時候還高於零度,地下越深的地方溫度就越高;再加上水的表面冰封之後,又減少了空氣的對流,阻止了底層溫度的進一步降低。

當然,如果水比較淺,都會全部結冰。

2樓:姜三喵

如果水一結冰就是整塊整塊一起結冰的話,那麼水裡的各種生物一到冬天就再也沒有活路了。也許正是因為水有這樣的特性,所以才會有如此多的水生動物存活至今。

之所以會這樣,主要還是因為水的密度會隨著溫度發生一定的變化,但是這個變化既不具有正面的相關性,也不具有反面的相關性,而是類似於拋物線。

當溫度接近4℃的時候,水的密度會達到最大值,也就是我們平時知道的1克/立方厘公尺。但是當溫度低於或是高於3.980℃的時候,水的密度就會降低,密度的變化非常微小,小到我們幾乎察覺不到,但是就像蝴蝶效應一樣,這微小的差距也有可能造成非常大的影響。

就比如說水面結冰,但是下面的水卻依舊保持液態,這就跟水密度的改變脫不了關係。

當水溫逐漸向3.980℃降低的時候,水面上的溫度首先降低,它們的密度也跟著變大。

本來處於上層的水密度變大之後就會緩緩地往水底沉,原本底層的水密度相對較小,於是開始上浮。這麼一來一去,就形成了對流。

如果溫度持續降低,降到3.980℃以下的話,水溫越低,它們的密度反而越小,這樣,水面上的水溫本來就低,它們的密度又小,所以水溫低的水就只能一直在水面上,而對流運動也沒有了,它們傳導熱量的方式就只剩下傳導了,通過傳導來傳遞熱量就是變相降溫,所以水面上的水溫越來越低,等到溫度到達0℃的時候,水就開始結冰了。

而這時,密度最大的水還是沉在底層,它們的溫度也是3.980℃,並沒有達到冰點,所以不會結冰。

在寒冷的冬天,為什麼水面結冰而水下不結冰呢?

3樓:lee羅亞輝

因為水是熱

bai的不良導體,所du以水結冰往往從zhi表面開始。4攝氏度時密度最大dao。冬天,版四攝氏度的水算是和權

碎粒的高了泥水了,而它們必然會「沉」入河底,這樣讓相對溫度較高的這些水無法上浮受冷放熱,所以這部分熱量就得以儲存,下面就不易結冰了。

若是常年處於低溫冷凍的環境中,水下也是會結冰的,冰原的厚度取決於低溫作用的時間。另外水流的含氧程度也跟水下結冰有一定的關係,雖然水中的氧氣含量取決於水源的流動情況,但是水源本身不產生氧氣,含氧主要**來自於氧氣與水的相溶性,所以河面結冰面積很大的情況下,水下也是會缺氧的。

擴充套件資料

結冰過程

一定壓強下,液態的晶體物質溫度略微低於熔點時,微粒便規則地排列成為穩定的結構,由液體變為固體。

是物質從液相變為固相的相變過程。液態晶體物質在凝固過程中放出熱量(稱為凝固熱,其數值等於熔化熱),在凝固過程中其溫度保持不變,直至液體全部變為晶體為止。

4樓:匿名使用者

水的反膨脹特性抄.4度時水的襲密度最大,沉在水底.繼續降

溫的話,水的體積會增大,密度減小並上公升至冰面開始結冰.所以只要冰下面還有水,水的溫度就是4度.當然這是淡水,海水不一樣,含鹽量越高凝固點越低.所以海水0度也不會結冰.

5樓:匿名使用者

冰的密度bai比同溫度的水小,所du

以浮在上面,由zhi

於水的比熱dao大,傳熱慢,熱量不容版易傳到水裡,而4攝氏權度的水 密度最大,從零度的冰傳到零度的水再到4度的水,需要乙個相當長的過程,除非 連續很長時間低溫,冰下面還是水

6樓:匿名使用者

水下的溫度比水面高當深度較深是一般水下溫度為4度

7樓:匿名使用者

因為壓力越大,熔點越低

所以就不結冰了

北方的冬天,即使很冷,為什麼湖不會全部結冰?

8樓:匿名使用者

因為水的反常膨脹. 這就是說,水在0到4攝氏度之間是冷漲熱縮。

當寒冷的冬天來臨後,隨著氣溫的降低,湖表面的水就會變冷,溫度下降,這部分水因變冷其密度比底下較暖的水大,因而沉入下面密度較小的水中,下面的較暖的水上公升。

冷水的下沉引起乙個混合過程,此過程一直持續到湖泊中的所有水冷卻到4攝氏度為止。但是表面的水還要被冷空氣繼續冷卻降溫,表面水的溫度進一步降低,又比如降到3攝氏度,這部分水的體積不但不縮小反而膨脹,即表面水的密度比下面小,因而就浮在水面上不再下沉。

對流和混合此時都停止了(當然擴散不會停止),表面下的水基本上靠熱傳導散失內能。水是熱的不良導體,這樣散熱是比較慢的。表面水的溫度,先於下面的水降至0攝氏度、開始結冰。

冰的密度比水小,所以一直浮在水面上而不下沉。冰下面的水,從上到下溫度為0攝氏度到4攝氏度,從上到下逐漸結冰。由於通過熱傳導而向上散熱,比較慢,並且有地熱由底下向上傳導,因此凍結的速度是緩慢的。

若湖泊的水很深,湖水是不會全部結冰的。

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