① 水加熱到105℃會結冰!這種反物理現象你見過么
眾所周知,水是生命之源,在地球上起著舉足輕重的作用。 地球面積的71%是海水;人體也占水的60%-70%。 在標准大氣壓下,水的熔點為0℃,沸點為100℃,100℃以上的水將氣化,我們已經熟悉水的特性。 但是科學家們發現了水的一種抗物理特性,水在105攝氏度的溫度下結冰。 這個結果也讓許多學者在眼鏡下。 下面我來給你看看。
當科學家將碳納米管浸入含水容器時,發現有幾個水分子鑽入納米管。 加熱碳納米管時,內部水分子表現出異常的物理性質,竟然結冰堵塞了納米管! 科學小組利用振動光譜成像技術觀察水分子在內部的運動,發現這種「冰」結構不同於一般的冰,它是水分子和碳納米管之間形成的一種特殊的晶體結構,我們在這里也稱之為冰。
經過多次實驗,發現不同直徑碳納米管的凍結溫度不同.. 納米管的直徑越小,水分子成為冰柱所需的溫度就越高。當科學家將單個水分子(直徑約0.4納米)放入直徑僅為1.05納米的碳納米管中時,水在105度結冰。 當碳納米管的直徑變為2納米時,水分子在零下83攝氏度時凍結.. 即使碳納米管的直徑只有0.1納米,水的凍結溫度也會變化20攝氏度。
也許我們可以比較宏觀和微觀世界粒子的性質,就像牛頓物理學中的經典力學只適用於宏觀低速狀態,而不再適用於微觀世界一樣。 水分子的這種神奇特性也使科學家難以解釋。
在實際應用中,Alexander Kolesnikov教授和他在Argonne國家實驗室的團隊使用強脈沖中子源來測試和改進碳納米管的結構,使水分子永遠不會凍結在碳納米管內部,即使在絕對零減273.15c.無論什麼樣的碳納米管結構,只要能廣泛應用於飛機和空間材料都是有益的,沒有危害的..
我們知道,飛機在高空低溫環境下飛行,往往面臨結冰的問題,如果飛機發動機和機身外殼可以使用材料製成的碳納米管,不僅可以減輕機身重量,提高穩定性,而且可以抵禦低溫環境,減少損失。
科學家希望通過控制碳納米管的結構和直徑來控制水分子的冰點。 當載人火箭發射回地球時,它一定經歷了殼層的高溫,在航天材料中混合了直徑為1.05納米的碳納米管,並在105攝氏度以上的溫度下與空氣中的少量水分子凍結,從而減少了殼層的熱量,大大提高了安全性..
② 反物理現象是什麼意思
何謂反物理學?顧名思義,是與物理學相反的道理。但是,不是顛覆現代物理學,而是要探索物理學的另一面
這個所謂的反物理現象是相對的,比如液態的水,大家都知道熱脹冷縮是一般物理現象,但是同質量的液態水在4攝氏度的時候密度最大!等等等了,還有很多!
在物理學的發展中,有很多時候也是按照相反來思考問題,比如說質子和反質子,電子和正電子,能量和暗能量等等
③ 水在105攝氏度時會結冰,是真的嗎類似這樣的反物理現象還有哪些
105℃時的確發生了水結為冰的狀況,可是這個是有條件的,並且此刻結為的冰和日常大家常說零度時的固體冰並不一樣,這時候結為的是晶不是冰。
在大家一般的認知能力中,水有三種情況:固體(冰)、液體(水)、汽態(水蒸氣)。而一般狀況下,水就會在100℃時便會氣化,變成水蒸氣,這也是常識問題了。
光子晶體是模擬模擬固體物理中的結晶獲得的。這就很奇妙了,它跟結晶一樣有禁帶。最先看一下光子晶體如何完成,它是如此的:深藍色的平常的介質,例如相對介電常數為8的原材料,別的的是氣體。
照理而言 ,這類原材料是不能徹底阻攔電磁波散播的,可是假如它排列成這類周期時間構造,在一些頻率下,它就可以嚴禁電磁波散播。因此就可以用於拘束電磁波,製成光波導入的:
有些人問這東西有什麼作用,光波導入的並不是可以用金屬材料來做嗎。可是在光頻道欄目,金屬材料就不會再是金屬材料了,他們變成了一般的介質。因此光子晶體具備做光元器件的發展潛力。它還能夠製成三維的,就變成了相近光纖線的物品。留意它跟光纖線不一樣,光子晶體是在亞光波長限度管控光波。
④ 水在0℃時結冰是物理性質還是物理變化
水在0℃時結冰是物理變化,因為沒有生成新的物質,只是水由液態變成了固態。
水的物理性質:水通常是無色、無味的液體。
沸點:99.975℃(氣壓為一個標准大氣壓時,也就是101.375kPa)。
凝固點:0℃
最大相對密度時的溫度:3.982℃
比熱容:4.186kJ/(kg·℃)
密度:水的密度在3.98℃時最大,為1000kg/m3,水在0℃時,密度為999.87kg/m3,冰在0℃時,密度為916.7kg/m3。
⑤ 初中物理,水的反膨脹現象到底是怎麼回事請給解釋解釋,謝謝
一般物質是溫度越低體積越小,從而密度越大,而水分子間存在氫鍵,這是一種特定物質中才會有的分子間引力,溫度下降時,水分子間距離減小,達到氫鍵的作用范圍,因此水分子在氫鍵的作用下排列就會規則起來,這就使得水分子不能有效占據空隙,而必須按照特定規則排列,這種作用使得水體積增大.綜合這兩種作用,就可以解釋水的反膨脹現象以及冰的密度比水大的現象了.
氫鍵你到高中才能了解一點,有興趣去網路下
⑥ 為啥把水加熱到105℃時,水會結冰科學家有什麼結論
為啥把水加熱到105℃時,水會結冰?科學家有什麼結論?水的最高溫度毫無疑問不止一百℃,在很多人的記憶中,水的最高溫度只可以到達一百℃,超出這一溫度,那麼水便會由液體轉變成水蒸汽,實際上,這樣的認知並不正確,這是因為當外界的環境變化時,水的溫度也會產生變化,例如在高海拔上使用熱水壺燒水時,就算是水燒開了,也達不到一百℃,最高只有80℃上下。
水的另一個反物理屬性大家都知道,那便是熱縮冷脹,在地球上,人類文明已知的所有物品都會熱漲冷縮,而水在溫度減少的時候反而會發生結冰,冰的體積比水能大,正是因為這一反物理屬性,水在發生結冰之後會漂浮在湖面而不是沉入水底,假如冰會沉入水底的話,一整個地球都會轉變成一個冰封的世界,就不太可能有生命出現了。