在零下40度的环境下不停地搅拌一盆水，这盆水会结冰吗？

我们都知道，水有三种形态，固态，液态和气态。而人们对温度的也是根据水的形态来定义的。

简单来讲，一个标准大气压下，冰水混合物为0度，液态水沸腾的温度为100度。

通常情况下液态水在零度以下就会成为固态冰，这就是水的相态变化，这种变化早已经深深印在我们脑海中。

不过在我们日常生活中，总会出现一些特殊情况。比如说，即使在标准大气压下，流动的水也不太容易结冰。如果你冬天去过东北三省，就有机会在零下十几度的环境下，看到市区里的河水仍然在流动，而河水里蒸发出来的水汽，会在附近的树木上凝结，成为美丽的“树挂”。

其实，流动的水就相当于有人在不停地搅拌，让液态水一直处在运动中。

那么如果在零下40度的环境中，不停地搅拌一盆水，让那盆水就像流动的水那样，这盆水会结冰吗？

首先我们需要弄明白液态水结冰成固态的原理。

有人可能会说，只要温度低于零度，液态水不就结冰了吗？这不就是原理吗？

我们看到的只是一种宏观的表象，其实还有更本质的机理在里面。

常温下（0度以上）水是液态的，液态水分子中包含有很多单个水分子，同时也有缔合水分子。什么是缔合水分子？它是由多个水分子结合形成的，多个水分子的结合体，可以认为是大分子团。缔合水分子之间的距离通常会比单个水分子之间距离要大。

当温度升高，水分子运动速度就会变快，意味着水分子之间的氢键断裂的可能性就会变大，水的流动性变快，更趋向于液态。而如果温度继续升高，达到100度以上，流动性有了质的变化，水就成为了气态。

如果温度低于零度，缔合水分子的占比会明显增多，结果就是液态水凝结成固态，也就是缔合水分子形态。

事实上，影响水形态的因素除了最主要的温度，还有其他几个因素。

首先能想到的就是大气压，毕竟在用水的形态定义温度时，都有一个重要前提：一个标准大气压，这说明气压肯定对水形态有影响。

只不过在自然状态下，气压的变化不会很大，气压的影响可以忽略。

不过科学家通过实验可以让气压对水的形态有非常明显的影响。总的来说，气压越大，水从液态到固态的转换所需的温度就越高，言外之意，气压大了可以让水结冰变得更容易。

还有一点就是水的含盐量。盐属于矿物质，当这种矿物质溶解在液态水，会形成很多离子，与水结合成水合离物离子，这种粒子可以阻碍缔合水分子的氢键结合，不让缔合水分子变得更多，这样的话水就不容易结冰。所以说，水含盐量越高，就越不容易结冰成固态。

最后一点，液态水想要变成固态冰，一般都需要有凝结核，当水温低于零度时，缔合水分子更倾向于在凝结核附近聚集，然后按照一定规则形成晶体并不太发展状态，实际上这就是液态水结冰过程。

液态水里的各种杂质，包括细菌等微生物可以起到凝结核的作用。而我们常见的纯净水相对缺乏凝结核，所以即使温度低于0度，也很难结冰。但如果向纯净水里加入一些物体，轻轻晃动一下，纯净水马上就会结冰！

回到正题，在零下40度环境下，不停地搅拌一盆水，会结冰吗？

微观上讲，这取决于两种力量的较量，缔合水分子之间的氢键作用力，还有就是不断搅拌的力量打来的破坏力，要看这两种力量哪个更强。

宏观上讲，仍旧是两种力量的较量，不断搅拌的力量，还有就是水的阻力。搅拌的力量实际上就是将机械力转换为水分子内能，这可以提升水的温度，抵消外界的低温环境，阻碍液态水向固态冰过渡。

所以，最大的问题就是：不断搅拌的力量到底有多大？

如果搅拌的力量非常大，速度非常快，完全可以弥补液体水的热量散失到周围环境的速度，仍旧会是液态水。不仅如此，如果搅拌力量足够大，不但仍会是液态水，甚至可能变成气态水。理论上还有可能直接把液态水搅拌成水“离子汤”！

当然只是理论上分析，现实生活中是很难做到的！