7号冰如何形成?一块7号冰,真能让地球上的海洋全都冻结吗
水是生命的源泉 , 孕育出地球这颗生机勃勃的星球 。 而冰 , 作为水凝固之后的固态形式 , 在我们的日常生活之中可谓是随处可见 , 无论哪个角落都有它存在的踪迹 。
炎炎夏日 , 人们用它来降温避暑 , 制作冷饮和冰淇淋;寒冬腊月 , 人们又用它来制作成形态各异的冰雕城堡 , 以供观赏 。
自古以来 , 冰对于人们的生活来说都有着极为重要的意义 , 在物资匮乏生产力低下的古代 , 人们会在冬天采集冰块保存在地窖之中 , 直到来年酷暑又将它取出 , 用以消暑镇热 。
【7号冰如何形成?一块7号冰,真能让地球上的海洋全都冻结吗】
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古代富贵人家会专门建立储存冰的冰窖
不过冰的形式其实也是千奇百怪的 , 除了我们常见的那一种冰 , 还有十八种形态各异的冰 , 其中几种就是我们常见的雪花 , 雾凇 , 霜 。
这些形态的冰相对来讲都比较容易寻得 , 而这十八种形态的冰里 , 最为罕见而特殊的一种 , 就是所谓的“七号冰” 。
传言一块七号冰就能让整个地球的海洋都全被冻结 , 江河全部冰封 。 那么 , 七号冰真的有这么大的力量吗?它究竟有什么特别之处呢?
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七号冰模拟图
冰
要了解七号冰这种奇怪的物质 , 我们就要先来探究一下冰的本身 。 “冰 , 水为之 , 而寒于水 。 ”冰 , 是水在零下摄氏度凝结成的一种固态 。
在不同的条件温度和气压之下 , 形成的冰的形态也是不一样的;有的冰颜色洁白 , 是因为水中的空气气泡冻结形成 , 有的冰靠近海洋 , 颜色泛蓝 。
冰在大气层之中常以六角形结构出现 , 在地表则堆积成立方体的形态;据统计 , 全球表面上的冰的体积大约有两千六百多万立方千米 , 通常储存于南北极的冰盖之中 。
其对于地球的水循环和气候调节都有巨大的帮助 。 冰通常也有多种形态 , 由于水变成冰时 , 相邻的水分子以氢键组建成的四面体网络 。
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地球上的冰大多在南北两极
在不同温度和条件下分子之间的排列和阵型也会出现相应变化 , 因此冰也会出现不同的形态 。 其中 , 十一号冰是所有形态冰里配置最稳定的存在 。
而冰也并不是我们地球专属的所有物 , 在茫茫宇宙之中 , 冰类资源同样丰富 。 在太阳系之中的火星 , 冥王星 , 海王星都有冰的存在 。
而冥王星上的冰甚至比铁还硬 , 这不禁给人们带来外星生命存在的遐想 。 在这些形态不同的冰之中 , 存在于传说里的“灭世武器”七号冰 , 又有着怎样的故事呢?
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冥王星上的冰比铁还硬
七号冰如何形成
七号冰的形成则与气压息息相关 。 水作为一种由水分子组成的具有流动性的流体 , 它可以自由变形 , 但是固体状态下的冰由于分子与原子结构紧密 , 不会随意移动 , 只会当场振动 。
而这种振动取决于水的温度高低 , 水温越高 , 水分子获得的能量越高 , 就会加剧水分子运动时的动能 , 当水温度足够高时 , 水分子的动能达到逃逸的速度 , 就会沸腾蒸发 , 产生汽化 。
但是 , 如果我们给水面施加足够大的压力 , 水分子就难以逃逸 , 需要更大的动力以及更高的温度才能达到沸腾 , 所以压力上升 , 水的沸点也就随之上升 。
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沸腾的水一般伴随着“汽化”
这也是我们普通电饭煲在高海拔地区煮不熟米饭的原因:高海拔大气稀薄 , 气压不足 , 沸点低 , 难以沸腾 , 导致水温不足 , 因此米饭很难被煮熟 。
而高压锅就是利用了水与气压之间的联系 , 用高压高温的环境对水进行密封加温 , 导致食物能够很快被煮熟 。
如果在此基础上 , 继续对水面施加压力 , 就会导致水分子活动自由度大为降低 , 开始急剧压缩 。 这时的水分子开始互相结合 , 反而停止了运动 。
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高压锅
它们继续原地振动 , 排列整齐 , 就变回了一种类似于岩盐的固体 。 而七号冰就是在巨大的压力之下形成的一种立方晶系结晶 。
但是 , 七号冰的形成条件非常苛刻 , 大概需要水在三万倍大气压的环境下 , 加之四点九摄氏度的常温才能形成 。
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