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冰在什么情况下是热的?

科普小知识2022-07-23 13:29:35
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只要温度低至0度,水就会结冰。这是冰和水的混合物。如果温度较低,它将完全冻结成冰。温度越低,冰冻结得越牢固。冰是寒冷的同义词。然而,随着对冰越来越详细的研究,人们发现冰的形成不仅与温度有关,还与压力有关。在压力变化的情况下,也会有温度高于0度的冰。它们被称为热冰。

冰的熔点和压力之间有一种奇妙的关系。在2200个大气压下,压力越高,冰的熔点越低,每升高130个大气压,冰的熔点就会降低1摄氏度。超过2200个大气压后,压力越大,冰的熔点越高。冰在3530个大气压下的熔点是-17℃,冰在6380个大气压下的熔点是0℃,冰在16500个大气压下的熔点是60℃,冰在20670个大气压下的熔点是76℃,这就是所谓的“热冰”。这都是地面实验室创造的奇迹,地球表面下160公里处可能有冰。在这个深度,每平方米的压力高达3400吨。如此大的压力可以把液态水变成冰,但是由于这种压力,这里冰的温度可能达到150~200℃。

冰在什么情况下是热的?

在太阳系以外的其他行星上,热冰的存在可能是正常的。它们自然存在。太阳系外行星GJ1214b几乎完全被水覆盖,离恒星非常近。它的表面温度是230度。然而,这个星球的表面不仅仅是蒸汽或水蒸气。它的大气层非常厚,大气压力可能会把地表水变成热冰。热冰覆盖了整个地球,这应该是一个热气腾腾的冰世界。

即使表面压力不够高,水下的压力也很高。在大气和水的共同压力下,海底会出现热冰。一般来说,海底的温度会更低。在这个星球上,压力和温度的共同作用将在一定程度上为热冰的形成带来一个平衡点,而热冰将出现在未知深度的地方。