① 水加热到105℃会结冰!这种反物理现象你见过么
众所周知,水是生命之源,在地球上起着举足轻重的作用。 地球面积的71%是海水;人体也占水的60%-70%。 在标准大气压下,水的熔点为0℃,沸点为100℃,100℃以上的水将气化,我们已经熟悉水的特性。 但是科学家们发现了水的一种抗物理特性,水在105摄氏度的温度下结冰。 这个结果也让许多学者在眼镜下。 下面我来给你看看。
当科学家将碳纳米管浸入含水容器时,发现有几个水分子钻入纳米管。 加热碳纳米管时,内部水分子表现出异常的物理性质,竟然结冰堵塞了纳米管! 科学小组利用振动光谱成像技术观察水分子在内部的运动,发现这种“冰”结构不同于一般的冰,它是水分子和碳纳米管之间形成的一种特殊的晶体结构,我们在这里也称之为冰。
经过多次实验,发现不同直径碳纳米管的冻结温度不同.. 纳米管的直径越小,水分子成为冰柱所需的温度就越高。当科学家将单个水分子(直径约0.4纳米)放入直径仅为1.05纳米的碳纳米管中时,水在105度结冰。 当碳纳米管的直径变为2纳米时,水分子在零下83摄氏度时冻结.. 即使碳纳米管的直径只有0.1纳米,水的冻结温度也会变化20摄氏度。
也许我们可以比较宏观和微观世界粒子的性质,就像牛顿物理学中的经典力学只适用于宏观低速状态,而不再适用于微观世界一样。 水分子的这种神奇特性也使科学家难以解释。
在实际应用中,Alexander Kolesnikov教授和他在Argonne国家实验室的团队使用强脉冲中子源来测试和改进碳纳米管的结构,使水分子永远不会冻结在碳纳米管内部,即使在绝对零减273.15c.无论什么样的碳纳米管结构,只要能广泛应用于飞机和空间材料都是有益的,没有危害的..
我们知道,飞机在高空低温环境下飞行,往往面临结冰的问题,如果飞机发动机和机身外壳可以使用材料制成的碳纳米管,不仅可以减轻机身重量,提高稳定性,而且可以抵御低温环境,减少损失。
科学家希望通过控制碳纳米管的结构和直径来控制水分子的冰点。 当载人火箭发射回地球时,它一定经历了壳层的高温,在航天材料中混合了直径为1.05纳米的碳纳米管,并在105摄氏度以上的温度下与空气中的少量水分子冻结,从而减少了壳层的热量,大大提高了安全性..
② 反物理现象是什么意思
何谓反物理学?顾名思义,是与物理学相反的道理。但是,不是颠覆现代物理学,而是要探索物理学的另一面
这个所谓的反物理现象是相对的,比如液态的水,大家都知道热胀冷缩是一般物理现象,但是同质量的液态水在4摄氏度的时候密度最大!等等等了,还有很多!
在物理学的发展中,有很多时候也是按照相反来思考问题,比如说质子和反质子,电子和正电子,能量和暗能量等等
③ 水在105摄氏度时会结冰,是真的吗类似这样的反物理现象还有哪些
105℃时的确发生了水结为冰的状况,可是这个是有条件的,并且此刻结为的冰和日常大家常说零度时的固体冰并不一样,这时候结为的是晶不是冰。
在大家一般的认知能力中,水有三种情况:固体(冰)、液体(水)、汽态(水蒸气)。而一般状况下,水就会在100℃时便会气化,变成水蒸气,这也是常识问题了。
光子晶体是仿真模拟固体物理中的结晶获得的。这就很奇妙了,它跟结晶一样有禁带。最先看一下光子晶体如何完成,它是如此的:深蓝色的平常的介质,例如相对介电常数为8的原材料,别的的是气体。
照理而言 ,这类原材料是不能彻底阻拦电磁波散播的,可是假如它排列成这类周期时间构造,在一些频率下,它就可以严禁电磁波散播。因此就可以用于拘束电磁波,制成光波导入的:
有些人问这东西有什么作用,光波导入的并不是可以用金属材料来做吗。可是在光频道栏目,金属材料就不会再是金属材料了,他们变成了一般的介质。因此光子晶体具备做光元器件的发展潜力。它还能够制成三维的,就变成了相近光纤线的物品。留意它跟光纤线不一样,光子晶体是在亚光波长限度管控光波。
④ 水在0℃时结冰是物理性质还是物理变化
水在0℃时结冰是物理变化,因为没有生成新的物质,只是水由液态变成了固态。
水的物理性质:水通常是无色、无味的液体。
沸点:99.975℃(气压为一个标准大气压时,也就是101.375kPa)。
凝固点:0℃
最大相对密度时的温度:3.982℃
比热容:4.186kJ/(kg·℃)
密度:水的密度在3.98℃时最大,为1000kg/m3,水在0℃时,密度为999.87kg/m3,冰在0℃时,密度为916.7kg/m3。
⑤ 初中物理,水的反膨胀现象到底是怎么回事请给解释解释,谢谢
一般物质是温度越低体积越小,从而密度越大,而水分子间存在氢键,这是一种特定物质中才会有的分子间引力,温度下降时,水分子间距离减小,达到氢键的作用范围,因此水分子在氢键的作用下排列就会规则起来,这就使得水分子不能有效占据空隙,而必须按照特定规则排列,这种作用使得水体积增大.综合这两种作用,就可以解释水的反膨胀现象以及冰的密度比水大的现象了.
氢键你到高中才能了解一点,有兴趣去网络下
⑥ 为啥把水加热到105℃时,水会结冰科学家有什么结论
为啥把水加热到105℃时,水会结冰?科学家有什么结论?水的最高温度毫无疑问不止一百℃,在很多人的记忆中,水的最高温度只可以到达一百℃,超出这一温度,那么水便会由液体转变成水蒸汽,实际上,这样的认知并不正确,这是因为当外界的环境变化时,水的温度也会产生变化,例如在高海拔上使用热水壶烧水时,就算是水烧开了,也达不到一百℃,最高只有80℃上下。
水的另一个反物理属性大家都知道,那便是热缩冷胀,在地球上,人类文明已知的所有物品都会热涨冷缩,而水在温度减少的时候反而会发生结冰,冰的体积比水能大,正是因为这一反物理属性,水在发生结冰之后会漂浮在湖面而不是沉入水底,假如冰会沉入水底的话,一整个地球都会转变成一个冰封的世界,就不太可能有生命出现了。