假設以不同的流速向很冷的容器里注水結冰,結冰的速度可以計算嗎?如果可以怎麼計算呢?


可以計算,和過冷度、水的傳熱係數和相變潛熱有關。

具體可以學習《傳熱學》,粗略的學習的話可以查看《化工原理》的相關章節。


並不會固體物理 更不會固體表面物理

謝邀。我認為(只是認為)應該不是固定的。

簡單闡述一下原因吧

  1. 提升單位溫度需要的能量不一樣:冰和水的比熱容不一樣
  2. 單位時間內獲得的能量不一樣:溫度不同所以溫度差不同,並且水和冰的thermal conductivity不同

計算的話列differential equation,simulation的話用finite element analysis

之前做的一個研究裡面有詳細研究晶體融化的過程(有理論計算也有FEA的computer simulation)。我可以負責任的說 在恆溫(&>0°C)的情況下,冰融化為水的過程中,單位時間內轉化的分子是不同的。個人認為結冰和融化是一個可逆過程。於是我認為單位時間中轉化為冰的水分子數量是不固定的。


不可計算或者偏差太大以至於沒有什麼用

凝固形核分為均勻形核和非均勻形核,這個容器底和容器壁非均勻形核佔主導地位。但形成的冰晶會被沖刷下來,到中央部分去,這時候他們就成為了結晶核慢慢長大,也有可能會融化單純來說,就這一個有關沖刷剝落的隨機因素就足以使得計算太複雜,或者說就是沒法算。還有很多隨機性的因素在裡面

記得當時在實驗室師兄和我說「體系太複雜,你能把所用因素都考慮就去嗎?沒法建模,工藝摸索就這樣」

所以如果是我,我會直接進行摸索,做實驗做回歸

肯定不是固定的,根據勒夏特列原理,應該越來越慢,具體影響因素,包括過冷度,傳熱係數,相變潛熱等等。舉個例子,環境溫度-18℃(冰箱冷凍層),一杯水凍冰的時間,環境溫度-50℃(俄羅貝加爾湖,北極等)一杯水潑出去凍冰的時間(潑水成冰的視頻自己搜一下),肯定不一樣。理論上可以計算,但是很麻煩,可以用fluent模擬。


我說一個最通俗的,兩盆規格一模一樣的水,一個放在-5℃的冷庫,一個放在-10℃的冷庫,同樣放置10小時,題主你猜猜看哪盆水的冰層厚?

水結冰是放熱過程,融化是吸熱過程,當冰、水接觸部分穩定在0℃時,過程守恆亦冰不在增加


根據勒夏特列原理,是不會固定的,應該是原來越慢。
不是,水結冰是結晶的過程,結晶是晶體生長的過程。晶體生長受很多因素影響,生長速度肯定不一樣?
高等化工原理結晶會有描述吧?
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