冰霜能有多冷?看了这篇你就知道了!
冰和霜都是大气中的一种水汽凝结(华)现象。霜,是指贴近地面的空气受地面辐射冷却的影响而降温到霜点(指露点低于零)以下,在地面或物体上凝华而成的白色冰晶。
在科学领域中,霜由冰晶组成,和露的出现过程是相同的——都是空气中的相对湿度到达100%时,水分从空气中析出的现象。它们的差别只在于露点(水汽液化成露的温度)高于冰点,而霜点(水汽凝华成霜的温度)低于冰点,因此只有近地表的温度低于0℃时,才会结霜。
无论是晶莹剔透的冰块,还是银白闪亮的寒霜,它们都是严寒天气的产物。人一旦接触它,就会觉得寒气逼人。所以,把冰霜比喻待人接物的冷淡态度是很形象的。
一般来说,冰的温度可以等于0℃,也可以低于0℃,其最低温度也可以无限接近-273℃(绝对零度)。这可以用热量守恒定律来解释。当外界温度为-50℃时,假设冰是0℃,则冰的热量一定会散发出来,朝着-50℃降低,直到等于外界温度就不再发生变化。一杯热水,放久了,热量会散发出来,直到等于室内温度。同样,从冰箱拿一瓶饮料,也会不断吸热,直到等于室内温度。所以,外界温度达到绝对零度时,冰也可以达到这个温度。
冰最低温度可以接近-273℃,那最高可以达到多少度呢?
正常压强环境下,冰的熔点为0℃。0℃水冻结成冰时,体积会增大。据观测,封闭条件下水冻结时,体积增加所产生的压强可达2500 帕。
冰的熔点与压强存在着一种奇妙的关系。在2200帕以下,冰的熔点随压力的增大而降低,大约每升高130帕降低1℃;超过2200 帕后,冰的熔点随压力增加而升高。其中,3530帕冰的熔点为-17℃,6380帕冰的熔点为0℃,16500 帕冰的熔点为60℃,而20670帕冰在76℃时才熔化,被称为名副其实的“热冰”。不过,这种冰是不能自然生成的,它只能靠人工制取。