水结冰了，是什么使水的状态发生了变化

水结冰了，是温度通过凝结使水的状态发生了变化，变成固体。

凝结（英语：condensation）是气体遇冷而变成液体，如水蒸气遇冷变成水。温度越低，凝结速度越快。它的逆过程称作蒸发。

凝结属于液化形式中的一种，但不完全等于液化。

水结成冰体积增加1／10，冰化成水体积减少1／11，水的密度是1t／m3，冰的密度是0．9t／m3．10个立方的水结成冰后的体积是11个立方（10m3＊1t／m3再除以冰的密度）。

增加了1个立方，即体积增加1／10．将这11个立方的冰再化成水后只有10个立方了，当然体积就减少了1／11。

扩展资料

水结冰会膨胀的原因：

大多数物质都有热胀冷缩的特性，但有些物质在一定的温度范围里却会表现出相反的特性，即受热时收缩，遇冷时膨胀。

具有这种反常膨胀特性的物质里，最常见的就是水，它在4℃以上或0℃以下都遵循热胀冷缩的规律，在0℃至4℃却表现冷胀热缩。

4℃的水密度是最大的，越接近0℃，密度越小，水在结冰时，它的密度变得更小，因此冰总是浮在水面上。如果我们仔细观察水结冰的过程，会注意到冰首先是在水面出现的。

冰是固态的水，水变成冰是一种自然现象，在大多数情况下冰不会对人的正常生活构成有害的影响，但在一些特定条件下，冰会危害人类的正常生活，诸如，路面结冰，输电铁塔上覆冰，输电线上覆冰，通信线缆上覆冰等等。

冰是无色透明的固体，由液体固化形成的产物，经过冷冻环境凝结而成，受到高温就会液化溶解，属于一种正常的自然现象，可自然形成，也可人为制造。

分子之间主要靠氢键作用，不过也存在范德华力，晶格结构一般为六方体，其密度比水小。但因在不同压力下也可以有其他晶格结构。

结冰的过程：

在水结成冰时，水分子的运动不能破坏氢键，氢键起主要作用，它把水分子结起来形成有规则的空间结构结构，在一个晶格中，四个氢原子在正四面体的顶点上，一个氧原子位于四面体的中心。

这样，使分子间的空隙变大且保持一定，因此水结成冰时体积变大．而在水中分子运动既能破坏水分子之间的氢键束缚而又不使分子作剧烈运动导致分子间频繁碰撞，各分子间可发生相对滑动而相互交错，这样就会互相填补空隙，因而体积变大。

正常情况下，水结冰的温度是0度，但在地球上，由于由于温度通常在0到100摄氏度之间，因此水才可能以液态形式存在。所以要是水结冰，温度至少要降到零下87度。

当温度降至负55度时，水的分子结构就必须开始发生变化了。分子会开始形成四面体的形状，每个水分子会松散地跟另外四个分子相结合。这就形成了水的另一种状态：“冰水中间态”，虽然它还不具备冰的全部性质，但是那种状态下的水已经不能称之为水了。

当降至这个温度时，它比通常我们所说的液体水结冰的冰点要低87度。研究者表示，负55度的水是存在的，只是因为它维持液体的时间极短，目前我们的仪器还不足以捕捉到它维持液状的样子。

水的性质跟普通液体完全不同。这也是它能在冰点下几十度依然保持液体的原因。水会如此奇怪就是因为它的性质跟其他液体完全不同。例如，冰会浮在水面上，而大部分的固态物质会因为密度更大而沉入它们的液相中。

那么就需要让晶体冰变成液体。对于非常纯净的水，想要让水里出现冰种，就需要改变液体的结构。当你给水降温以后，它的结构就会变得接近冰的结构，这也就是它密度降低的原因，其表现就是结晶速率的提升。

扩展资料：

水密度随温度变化

水密度随温度变化，温度高于3.982℃时（也可以忽略为4℃），水的密度随温度升高而减小 ，在0～3.984℃时，水热缩冷涨，密度随温度的升高而增加。这主要由分子排列决定。也可以说由氢键导致。由于水分子有很强的极性，能通过氢键结合成缔合分子。

液态水，除含有简单的水分子（H₂O）外，同时还含有缔合分子（H₂O）2和（H₂O）3等，当温度在0℃水未结冰时，大多数水分子是以（H₂O）3的缔合分子存在，当温度升高到3.98℃（101.325kPa）时水分子多以（H₂O）2缔合分子形式存在，分子占据空间相对减小，此时水的密度最大。

参考资料来源：百度百科-水

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