一杯热水和冷水放冰箱哪个先结冰( 二 )


分子层面的解释
单个的水分子是由一个氧原子和两个氢原子通过“共价键”组成,简单地讲,“共价键”就是两个或多个的原子之间通过共用外层电子而形成的化学结构,而由于共用电子呆在氧原子的这一头的时间,要比呆在氢原子这一头的要多很多,因此总体上水分子的氧原子这一头表现为带负电荷,而氢原子这一头则带正电荷 。

一杯热水和冷水放冰箱哪个先结冰

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在这种情况下,多个水分子之间就会相互吸引,这种相互作用被称为“氢键”,科学家发现温度的高低会影响液态水中的“共价键”和“氢键”的长度,即热水的“氢键”比冷水的更长,而“共价键”则会比冷水更短 。
一杯热水和冷水放冰箱哪个先结冰

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也就是说,水分子内的“共价键”会随着温度的下降而变长,同时水分子间的“氢键”则会变短,需要注意的是,这是其实是一个释放能量的过程,并且随着降温过程的持续,这个放能的速度将以指数级的形式增加 。
【一杯热水和冷水放冰箱哪个先结冰】在我们把一杯冷水和一杯热水同时放进冰箱之后,由于热水的“氢键”更长、“共价键”更短,因此这杯热水放能的初始值就比冷水高,所以说在相同的时间里,热水释放能量的速度会超过冷水,其结冰的速度也就更快 。

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