先说结论,冰变水的过程不止是由压力决定的,变化速度由最慢的因素那个决定 。因为压力的转变通常很快,通常不是那个决定因素 。也就是说,把压力撤掉,可能会受其他因素的影响,冰不会马上变成水 。
除了压力之外,水和冰之间的变化还受热量的影响 。简单来讲,液态水和冰是两种状态(一般称之为两种不同相),他们的内能不一样(可以理解为内部原子排列不一样),水相比冰相内能高,所以水变成冰的过程要以热量的形式放出多余的能量,冰变水就要吸收热量 。这个放热和吸热的速度,又与放出的热量的总量(两种相的热量差,以及两种相的质量有关)和热量在水中的传递速度有关系,这些都会影响冰变成水的速度 。
我们生活中看到的冰块变成水的转变,比如菜市场用的那种几十公斤的冰砖,在太阳底下暴晒或者在火上烤也得好久才能彻底融化 。这是因为冰和水的内能差很多,同时冰块质量又大,要吸收大量的热量,加上水的导热又很慢,所以过程很慢 。但是也有非常快的情况,比如碎冰沫,特别是粘在在金属(如菜刀)上的碎冰沫,你会发现变成水是一瞬间的事情 。冰块体积(质量)越小,给他提供热量的载体导热越好,融化速度就越快,如果这个尺寸小到纳米尺度,或者更小,可能会轮到压力来影响转变速度了,不过这个应该不是你关心的问题 。我推测,你关注的是一坨冰,会不会一瞬间转变为水 。
这就涉及到另一个情况,如果两个相之间的内能差很小,那么他们体积再大,所需要的热量也不会太多,那么转变就会很快 。题主所说的, 高压下的水-冰相转变,里面的冰不是我们日常中见到的冰,而是冰的另一种相 。从相图上来看,室温下应该是冰VI相 (下图300K一直向上) 。但是我查不到相关数据(懒),不确定冰VI相的内能与液态水之间的关系 。只是通常内能差比较小的情况,多在两个固相之间,像这冰-水这种固相和液相,通常是不存在的,特别是极高压力下得到的相,内能只会比常压相更低, 。为什么我故意说这种不太可能的情况?因为我前面都整理了文字,还查了相图,最后才意识到不可能 。工作都做了,不放上来难受 。
先说结论,冰变水的过程不止是由压力决定的,变化速度由最慢的因素那个决定 。因为压力的转变通常很快,通常不是那个决定因素 。也就是说,把压力撤掉,可能会受其他因素的影响,冰不会马上变成水 。
【压缩水会不会变成冰】除了压力之外,水和冰之间的变化还受热量的影响 。简单来讲,液态水和冰是两种状态(一般称之为两种不同相),他们的内能不一样(可以理解为内部原子排列不一样),水相比冰相内能高,所以水变成冰的过程要以热量的形式放出多余的能量,冰变水就要吸收热量 。这个放热和吸热的速度,又与放出的热量的总量(两种相的热量差,以及两种相的质量有关)和热量在水中的传递速度有关系,这些都会影响冰变成水的速度 。
我们生活中看到的冰块变成水的转变,比如菜市场用的那种几十公斤的冰砖,在太阳底下暴晒或者在火上烤也得好久才能彻底融化 。这是因为冰和水的内能差很多,同时冰块质量又大,要吸收大量的热量,加上水的导热又很慢,所以过程很慢 。但是也有非常快的情况,比如碎冰沫,特别是粘在在金属(如菜刀)上的碎冰沫,你会发现变成水是一瞬间的事情 。冰块体积(质量)越小,给他提供热量的载体导热越好,融化速度就越快,如果这个尺寸小到纳米尺度,或者更小,可能会轮到压力来影响转变速度了,不过这个应该不是你关心的问题 。我推测,你关注的是一坨冰,会不会一瞬间转变为水 。
这就涉及到另一个情况,如果两个相之间的内能差很小,那么他们体积再大,所需要的热量也不会太多,那么转变就会很快 。题主所说的, 高压下的水-冰相转变,里面的冰不是我们日常中见到的冰,而是冰的另一种相 。从相图上来看,室温下应该是冰VI相 (下图300K一直向上) 。但是我查不到相关数据(懒),不确定冰VI相的内能与液态水之间的关系 。只是通常内能差比较小的情况,多在两个固相之间,像这冰-水这种固相和液相,通常是不存在的,特别是极高压力下得到的相,内能只会比常压相更低, 。为什么我故意说这种不太可能的情况?因为我前面都整理了文字,还查了相图,最后才意识到不可能 。工作都做了,不放上来难受 。
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