在我們的認(rèn)知里，當(dāng)水的溫度達(dá)到100攝氏度時它會沸騰，而降到0攝氏度時便會結(jié)冰，而且用我們?nèi)粘５募訜岱椒ㄗ疃嘁仓荒軐⑺訜岬?00攝氏度，可是有幾位來自麻省理工學(xué)院的科學(xué)家在做實驗的時候發(fā)現(xiàn)，水的溫度不僅能加熱到100攝氏度以上，而且它在105攝氏度時還會凝固，他們是怎么做到的呢？是什么影響了水的沸點和凝固點，以至于水在比其沸點還要高的溫度下會結(jié)冰？

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首先我們要知道，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點就是100攝氏度，在這樣的情況下再怎么對水進(jìn)行加熱，它也只會慢慢進(jìn)行揮發(fā)，進(jìn)而變成水蒸氣，而溫度不會得到進(jìn)一步升高，所有那幾位科學(xué)家在做實驗時一定是在特殊的實驗室條件下完成的。

那么他們的實驗過程究竟究竟是怎樣的呢？我么一起來詳細(xì)看一下。

原來，科學(xué)家們在做實驗的時候，為了能夠使水在實驗的過程中能更好地保持其穩(wěn)定性，專門用上了比較特殊的納米管。

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為什么說納米管特殊呢？

因為它比我們?nèi)祟惖念^發(fā)絲還要細(xì)上一萬倍，同時還擁有比鋼材堅硬100倍的硬度，而且納米管還具備優(yōu)秀的導(dǎo)熱性以及導(dǎo)電性，是一種非常昂貴的新型材料，科學(xué)家們就是將水放入了納米管中來進(jìn)行實驗的。

他們在實驗的過程中，納米管進(jìn)行不斷的加熱，當(dāng)水達(dá)到100攝氏度的時候，它如同我們平時燒開水是一樣的，開始從液態(tài)變成氣態(tài)，但是由于納米管的直徑非常小，水從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)之后，沒有能及時地?fù)]發(fā)出來，而在這時，科學(xué)家們并未停止對納米管的加熱，緊接著當(dāng)水的溫度升高到105攝氏度時，它居然“結(jié)冰”了！

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這里要說一下，其實105攝氏度并不是水變成固態(tài)時所達(dá)到的確切溫度，105攝氏度只是科學(xué)家們默認(rèn)水固態(tài)化的一個最小溫度值。

而之所以水會在被加熱到105攝氏度的時候結(jié)冰，主要是因為當(dāng)水的溫度不斷升高時，水分子的運(yùn)動狀態(tài)，因此而受到了影響，發(fā)生了一些變化，在極其細(xì)小的納米管中，水分子無法進(jìn)行正常的活動，也不能像往常一樣揮發(fā)，那么其內(nèi)部的能量就無法得到釋放，所以才會結(jié)成“冰”，而這時水所結(jié)成的冰與我們平常冷凍時時期結(jié)成的冰不同，它實則只是一種晶體，并不是我們平時見到的在0攝氏度以下所形成的那種冰。

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其實這種現(xiàn)象也是一種，很正常的物理現(xiàn)象，并非偶然發(fā)生，它是有原理支撐的，而之所以科學(xué)家們會對這一現(xiàn)象感到震驚，這是因為水的這一結(jié)冰點與他們此前所預(yù)想的結(jié)果有出入罷了。

后來科學(xué)家們，經(jīng)過多次的實驗還發(fā)現(xiàn)，他們在做這一項實驗時，所使用的碳納米管直徑不同，則會導(dǎo)致后續(xù)水結(jié)成冰時的溫度不同，比如他們使用直徑為1.05納米的碳納米管和直徑是1.06的碳納米管進(jìn)行該項試驗，所得出來的水冰點會相差10攝氏度，這一現(xiàn)象也可以充分說明，在極其狹小的空間內(nèi)，空間大小的不同，還是會對水冰點的溫度帶來很大影響的。

那么水的冰點還會受到哪些因素的影響呢？

水的冰點及凝固點或熔點，我們通常所說的冰點，其實是指在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的環(huán)境下，水的凝固點是零攝氏度。那么若水沒有處在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，它的冰點就不會是0攝氏度了。

此外，水的純凈度也會影響水冰點的高低，就比如我們常見的海水，海水中含有大量的鹽，所以海水的冰點與普通的純凈水冰點相差非常大，當(dāng)海水中的鹽度達(dá)到24.695的時候，海水的冰點是零下1.332攝氏度。

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除了水之外，其他物質(zhì)的熔點也不是一成不變的。

在這里我們要重申一下物質(zhì)熔點的概念，物質(zhì)的熔點指的就是在一定的壓力下，純物質(zhì)的液態(tài)與固態(tài)，呈現(xiàn)出平衡時所處的溫度。換句話來講就是，在這一壓力以及熔點溫度條件下，純物質(zhì)呈現(xiàn)液態(tài)的化學(xué)勢與其呈現(xiàn)固態(tài)的化學(xué)勢是相等的。

我們再說明白一點，熔點就是指，固體從固態(tài)的狀態(tài)融化變成液態(tài)的狀態(tài)時所處的溫度。反過來看，液體從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)時所處的溫度就是凝固點。

首先，絕大部分的物質(zhì)的熔點與水一樣，都會受到壓強(qiáng)大小的影響。

而且大多數(shù)物質(zhì)的熔點與壓強(qiáng)的關(guān)系是，當(dāng)壓強(qiáng)逐漸增大時，它的熔點會隨之變高，這是因為大部分物質(zhì)的熔化過程實則是一個體積變大的過程。只是我們前面所說的水比較特殊，當(dāng)冰熔化成水時，它的體積不但不會變大，反而還會逐漸變小，所以對于像水這一類的少數(shù)物質(zhì)來說，壓強(qiáng)越大，那么它的熔點也會隨之降低。

其次，大部分物質(zhì)的熔點還與物質(zhì)中所含的雜質(zhì)有關(guān)。

在日常生活中，大部分物質(zhì)都并非是絕對純凈的，都會在不同程度上或多或少地?fù)诫s一些雜質(zhì)，即使摻雜在物質(zhì)中的雜質(zhì)量極其少，也可能會對其熔點產(chǎn)生非常大的影響。

比如我們在水中加入很多鹽，通過攪拌使其溶化在水中，那么這些水的熔點就會出現(xiàn)非常明顯的下降，海水同樣是這個道理。

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不知有沒有細(xì)心的朋友發(fā)現(xiàn)，在冬天的時候，哪怕是在同一片區(qū)域，溫度相同的情況下，也會是河水率先結(jié)冰，而海水則需要到達(dá)更低的溫度時才會出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，就是因為海水中溶有大量的鹽，造成了海水熔點的下降。

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所以在大自然界中，任何物質(zhì)凝固點都并非是一成不變的，他們會受到壓強(qiáng)等各類因素的影響，而科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)在納米管中，水達(dá)到105攝氏度時會結(jié)冰也只是大自然中無數(shù)個正常物理現(xiàn)象中其中的一個，相信未來在我們?nèi)祟惖墓餐μ剿飨?，我們還會繼續(xù)解鎖一個又一個大自然的奧秘，我們會更加了解我們賴以生存的大自然。


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