流动的水比静止的水更难结冰吗?

作者: Frions

来源: 中科院物理所

发布日期: 2018-12-29 12:18:55

本文讨论了流动的水是否比静止的水更难结冰的问题,并通过微观和宏观的角度解释了这一现象的原因。

流水不腐,户枢不蠹。意思是说常流动的水不容易发臭,常转的门轴不容易被虫蛀,比喻经常运动,生命力才会持久。但是流水除了“不腐”以外,好像也不太容易结冰,这是真的吗?如果是那又是为什么呢?

流动的水的确比静止的水更难结冰。水结冰其实是一种结晶的现象,结晶首先需要有凝结核,然后凝结核不断长大,最终长成大块晶体。从这里可以看出,结晶速率主要受到两个因素的影响,一个是成核速率,一个是生长速率。

流动的水中,质点不容易聚集,成核困难;其次,受水流作用,水分子在凝结核表面比较难长时间停留,晶体生长速率变缓。以上是从微观的动力学角度考虑,从宏观上考虑,流动的水一般都是紊流,不是层流,因此水流下方温度比较高的水会到表层来,那么,就需要带走更多热量才能让表层的水结冰,这也会使得流动的水更难结冰。

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