水结冰过程中温度的变化规律

水结冰时温度保持恒定在0摄氏度，这个过程称为相变。冰块放入冷冻室后，水温逐渐下降到0度，随后温度不再变化，尽管水持续变成冰。冰水混合状态下，温度计读数稳定在0点，热量不断从水中排出，分子排列从无序转为有序晶体结构。这个恒定温度阶段持续到所有水完全冻结，温度才会再次开始下降。

水结冰释放的潜热能量相当可观。1克水结冰会释放约334焦耳热量，这解释了为什么冰镇饮料表面会有水珠凝结。冬季湖面结冰时，冰层下方水温保持在4度，因为冰的密度比水小，浮在表面形成隔热层。这种温度特性使得水生生物能在冰层下安全过冬，冰箱制冰也是利用这一原理，通过持续散热使水完成相变过程。