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        神奇的“復冰現象”究竟是什么原理?
        2023-01-05

        科幻網1月5日訊(金愷祎) 將一段銅線放在冰塊上,并在線的兩邊綁上砝碼,你覺得會出現什么結果?冰塊被銅線割成了兩半?但有趣的是,銅線竟然劃入了冰塊內部,而冰塊的表面竟然沒有一點劃痕。這到底是怎么回事?

        這個有趣的實驗被稱為“復冰現象”。當一塊冰的某一個表面受壓,壓力令熔點降低,使得冰溶化成水。壓力一旦消失,熔點提高回原來的水平,水又會凝結成冰。

        1859年,英國物理學家法拉第第一次發現了這種現象,復冰現象的出現,和冰的晶體結構有密切的關系。冰塊中的晶體分子在排列方式上更加密集。當冰塊感受到壓力時,晶體分子的排列方式會發生改變,從有序變成無序,且間隙開始變小。隨著壓力增加,冰的熔點降低,所以銅線才會劃入冰塊內部,而銅線劃過之后,冰塊不再受到壓力,熔點回到正常。因為銅線很細,化掉的冰會在很短的時間里凝結。

        這種現象看起來很神奇,但其實在生活中很常見。比如下雪時用手拿起一堆雪,在上面施加壓力,使得雪熔化,松手后水又再凝結,就變成了雪球;在冰場滑冰時,冰刀劃過冰面,冰刀鞋下的冰就化成了水,在冰刀離開冰面的一瞬間,化成水的冰面可以迅速復冰,所以冰面仍然是光滑完整的,并不會被劃出凹槽。

        不過,冰的劃痕修復還與具體的溫度和當時的空氣的濕度有關。當溫度相對來說比較高的時候,劃痕的修復速度就比較快;當溫度特別低的時候,劃痕消失得就比較慢。較深的劃痕則需要很長的時間,當周圍冰面重新處于一種半熔融狀態的時候,由于重力作用,劃痕慢慢也能消失。


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