其实这种现象也是一种,很正常的物理现象,并非偶然发生,它是有原理支撑的,而之所以科学家们会对这一现象感到震惊,这是因为水的这一结冰点与他们此前所预想的结果有出入罢了。
后来科学家们,经过多次的实验还发现,他们在做这一项实验时,所使用的碳纳米管直径不同,则会导致后续水结成冰时的温度不同,比如他们使用直径为1.05纳米的碳纳米管和直径是1.06的碳纳米管进行该项试验,所得出来的水冰点会相差10摄氏度,这一现象也可以充分说明,在极其狭小的空间内,空间大小的不同,还是会对水冰点的温度带来很大影响的。
那么水的冰点还会受到哪些因素的影响呢?
水的冰点及凝固点或熔点,我们通常所说的冰点,其实是指在一个标准大气压的环境下,水的凝固点是零摄氏度。那么若水没有处在一个标准大气压下,它的冰点就不会是0摄氏度了。
此外,水的纯净度也会影响水冰点的高低,就比如我们常见的海水,海水中含有大量的盐,所以海水的冰点与普通的纯净水冰点相差非常大,当海水中的盐度达到24.695的时候,海水的冰点是零下1.332摄氏度。
除了水之外,其他物质的熔点也不是一成不变的。
在这里我们要重申一下物质熔点的概念,物质的熔点指的就是在一定的压力下,纯物质的液态与固态,呈现出平衡时所处的温度。换句话来讲就是,在这一压力以及熔点温度条件下,纯物质呈现液态的化学势与其呈现固态的化学势是相等的。
我们再说明白一点,熔点就是指,固体从固态的状态融化变成液态的状态时所处的温度。反过来看,液体从液态转变为固态时所处的温度就是凝固点。
首先,绝大部分的物质的熔点与水一样,都会受到压强大小的影响。
而且大多数物质的熔点与压强的关系是,当压强逐渐增大时,它的熔点会随之变高,这是因为大部分物质的熔化过程实则是一个体积变大的过程。只是我们前面所说的水比较特殊,当冰熔化成水时,它的体积不但不会变大,反而还会逐渐变小,所以对于像水这一类的少数物质来说,压强越大,那么它的熔点也会随之降低。
其次,大部分物质的熔点还与物质中所含的杂质有关。
在日常生活中,大部分物质都并非是绝对纯净的,都会在不同程度上或多或少地掺杂一些杂质,即使掺杂在物质中的杂质量极其少,也可能会对其熔点产生非常大的影响。
比如我们在水中加入很多盐,通过搅拌使其溶化在水中,那么这些水的熔点就会出现非常明显的下降,海水同样是这个道理。
不知有没有细心的朋友发现,在冬天的时候,哪怕是在同一片区域,温度相同的情况下,也会是河水率先结冰,而海水则需要到达更低的温度时才会出现结冰现象,就是因为海水中溶有大量的盐,造成了海水熔点的下降。
所以在大自然界中,任何物质凝固点都并非是一成不变的,他们会受到压强等各类因素的影响,而科学家们发现在纳米管中,水达到105摄氏度时会结冰也只是大自然中无数个正常物理现象中其中的一个,相信未来在我们人类的共同努力探索下,我们还会继续解锁一个又一个大自然的奥秘,我们会更加了解我们赖以生存的大自然。