當水的溫度達到零攝氏度的時候，水就會結冰，完成從液體到固體的相變，這是我們的常識。然而在有些時候，水會表現出比較詭異一面：它的溫度明明已經遠遠低於零攝氏度，但是它就是不結冰，依然保持液體的狀態，但只需要稍加震動，或者其他的一些干擾，比如說加入冰晶以及其他雜質，它就會迅速的凍結成冰。如下圖所示。
像這種溫度遠低於零攝氏度卻不結冰的水，我們稱之為“過冷水”。那為什麼出現這種奇怪的現象呢？今天我們就來講一講。在一個標準大氣壓下，水要從液態變為固態，必須要滿足兩個條件，第一是溫度要小於等於零攝氏度，第二是要有晶核，這兩個條件，缺一不可。
那麼這個晶核是個什麼東東呢？冰其實就是一種結晶體，水從液體到固體的轉變，就是水結晶的過程。結晶的過程中必須要有固體的存在才可以完成，這個最初的固體就被稱之為晶核。通常來講，我們所接觸到的水都是含有不少雜質的（自然界的水還含有大量的微生物，小夥伴們千萬不要亂喝喲），這些雜質就被水用來當做晶核，當溫度足夠低時，水就會依附在這些天然的晶核上迅速結晶，成為固體。
而過冷水之所以不結冰，就是因為它缺少晶核。過冷水通常都是不含雜質的純淨水，由於水中沒有可以用做晶核的固體物質，就算溫度足夠低了，它也不會結冰。這也就解釋了當我們向過冷水裡加入可以充當晶核的物質時，過冷水就會馬上結冰的原理。
那麼，為什麼在不加入雜質的情況下，只需要震動一下過冷水，它也會結冰呢？這是因為純淨的水也可以自己形成冰核，但這需要一定的條件。從物理的角度來講，水要形成晶核，就必須要克服一個從液態到固態的能壘，這被稱之為“晶界能”，而靜止的水是不能自發的克服“晶界能”的，它需要額外的能量。
當我們震動過冷水的時候，其實就是給它注入了能量。得到了能量的過冷水中就會形成最初的晶核，晶核一旦形成，其他的水就會依附在上，並以幾何速度迅速結冰。在外部條件不變的情況下，過冷水的溫度越低，其需要克服的“晶界能”就越小，因此，遠遠低於零攝氏度的過冷水，只需要非常輕微的震動就能迅速完成結冰的過程。
現在我們看看在日常生活中，怎麼可以獲得過冷水呢？有了以上的知識，我們知道要獲得過冷水，就必須滿足三個條件，第一是溫度低於零攝氏度，第二是水不能有雜質，第三就是要保持水的穩定，不能有震動。根據這些條件，我們可以去超市買一瓶純淨水，然後將它豎著放進冰箱的冷凍室，注意冷凍室的溫度最好調到零下5攝氏度以下。等待一段時間之後（這個時間越長越好，推薦2天以上的時間，在這期間千萬不要搖晃冰箱）。如果你買的純淨水足夠“純淨”，而你的冰箱又足夠穩定，那就恭喜你得到了過冷水。好好利用它的特性來玩上一玩吧！
當水的溫度達到零攝氏度的時候，水就會結冰，完成從液體到固體的相變，這是我們的常識。然而在有些時候，水會表現出比較詭異一面：它的溫度明明已經遠遠低於零攝氏度，但是它就是不結冰，依然保持液體的狀態，但只需要稍加震動，或者其他的一些干擾，比如說加入冰晶以及其他雜質，它就會迅速的凍結成冰。如下圖所示。
像這種溫度遠低於零攝氏度卻不結冰的水，我們稱之為“過冷水”。那為什麼出現這種奇怪的現象呢？今天我們就來講一講。在一個標準大氣壓下，水要從液態變為固態，必須要滿足兩個條件，第一是溫度要小於等於零攝氏度，第二是要有晶核，這兩個條件，缺一不可。
那麼這個晶核是個什麼東東呢？冰其實就是一種結晶體，水從液體到固體的轉變，就是水結晶的過程。結晶的過程中必須要有固體的存在才可以完成，這個最初的固體就被稱之為晶核。通常來講，我們所接觸到的水都是含有不少雜質的（自然界的水還含有大量的微生物，小夥伴們千萬不要亂喝喲），這些雜質就被水用來當做晶核，當溫度足夠低時，水就會依附在這些天然的晶核上迅速結晶，成為固體。
而過冷水之所以不結冰，就是因為它缺少晶核。過冷水通常都是不含雜質的純淨水，由於水中沒有可以用做晶核的固體物質，就算溫度足夠低了，它也不會結冰。這也就解釋了當我們向過冷水裡加入可以充當晶核的物質時，過冷水就會馬上結冰的原理。
那麼，為什麼在不加入雜質的情況下，只需要震動一下過冷水，它也會結冰呢？這是因為純淨的水也可以自己形成冰核，但這需要一定的條件。從物理的角度來講，水要形成晶核，就必須要克服一個從液態到固態的能壘，這被稱之為“晶界能”，而靜止的水是不能自發的克服“晶界能”的，它需要額外的能量。
當我們震動過冷水的時候，其實就是給它注入了能量。得到了能量的過冷水中就會形成最初的晶核，晶核一旦形成，其他的水就會依附在上，並以幾何速度迅速結冰。在外部條件不變的情況下，過冷水的溫度越低，其需要克服的“晶界能”就越小，因此，遠遠低於零攝氏度的過冷水，只需要非常輕微的震動就能迅速完成結冰的過程。
現在我們看看在日常生活中，怎麼可以獲得過冷水呢？有了以上的知識，我們知道要獲得過冷水，就必須滿足三個條件，第一是溫度低於零攝氏度，第二是水不能有雜質，第三就是要保持水的穩定，不能有震動。根據這些條件，我們可以去超市買一瓶純淨水，然後將它豎著放進冰箱的冷凍室，注意冷凍室的溫度最好調到零下5攝氏度以下。等待一段時間之後（這個時間越長越好，推薦2天以上的時間，在這期間千萬不要搖晃冰箱）。如果你買的純淨水足夠“純淨”，而你的冰箱又足夠穩定，那就恭喜你得到了過冷水。好好利用它的特性來玩上一玩吧！