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冷库温度降到零摄氏度以下,为什么货物不会结冰?

来源:  作者:  更新于:2019年09月20日 10时  阅读:0

【前言】冷库里温度降到零摄氏度以下,到了水结冰的临界点。但是有时候在冷库里的货物不会结冰?具体原因是什么?下面甘肃万能制冷设备公司为大家讲解其中的原因。

Q:冷库温度降到零摄氏度以下,为什么货物不会结冰?

冷库温度零摄氏度以下结冰现象

在常压环境下,0℃纯水冻结成冰时,体积会增大约1/9(水体积最小时为4℃)。

但是在冷库零摄氏度以下时,并不一定会发生结冰的情况。原因可能有以下四点:

  1. 冷库内的湿度小,空气中的水蒸气含量过低,无法形成冰晶核。简单地说就是水太少,即使温度达到水的结冰点(0℃)无法结冰或者无法识别;

  2. 冷库内的电控设备故障。比如温度计坏了无法准确测量温度,冷库实际温度没有达到零下2.5℃;

  3. 冷库存储的货物含有盐分,导致结降低。以盐水为例,据测定,含盐30%的盐水,冰点为零下21℃;

  4. 水的过冷现象,即使冷库中有液态水存在,任然不会结冰。

万能制冷设备小课堂:水过冷却原理解析

水结冰首先是在0摄氏度以下,形成小的冰晶核,冰晶核顺着从温度低向温度高的方向进行生长,冰晶核长大的过程就是结冰的过程。

一般我们会认为水的凝固点为 0℃,也就是水在 0℃以下会冻结,但大自然中还存在着一种神奇的水的状态,水在 0℃以下仍会以过冷水的型态存在。此时的水的内部形成了很多微小的冰核,但整个水体仍然处于液体状态。这是因为由液态水转变成冰的过程存在有一个能量状态。

放大的冷库中的液态水

液态水具有比冰还要高的熵能(enthalpy),即结冰是一个释放能量的有利过程,但在冰晶核化的过程中,必须创造水与冰的界面,而这个界面(表面)也是一种能量,这可由表面张力的单位"焦耳每平方公尺"(单位面积的能量)看出,此界面的形成便是冰晶核化过程的能量障碍。

因为当水中一个冰胚(ice embryo)初形成时,其「表面积/体积」的比值相当的大,而创造表面积的能量也远高於由水转变成冰所放出的"体积能"。

因此水会以过冷(supercooling)的型态存在.由於冰晶的核化速率为非常强的过冷度的函数,过冷度愈高愈不易维持液态水的存在;且过冷的液态水可能保持短时间内不结冰,但时间久了终究会冻结,这种现象叫水的过冷却现象。

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