我們知道，常壓下水放置在低於零攝氏度的環境中會結冰；如果我們一直攪拌一盆水，會影響水的結冰速度，此時水是否還能完全結冰將取決於攪動的力度和環境溫度。
在標準大氣壓下，水的冰點為零攝氏度，如果一盆水放在低於零攝氏度的環境中，水的熱能會逐漸散失，然後水的內部開始形成凝結核，凝結核周圍的水分子聚集到凝結核上，使得凝結核逐漸長大並擴散，最終導致整盆水都是「冰冰」的。
從水的結冰原理上我們會發現，水中形成凝結核並擴散是水結冰的關鍵，如果把純水緩慢降至0℃以下，雖然整盆水的溫度都低於了0℃，但是由於水中不含雜質，導致凝結核難以形成，從而得到了不穩定的過冷水，一旦有輕微震動就會形成凝結核，導致過冷水瞬間凝結。
如果我們把水放在零下40℃的環境中並攪拌，水的熱能會快速散失，凝結核在水中形成，但是攪拌會影響凝結核的擴散速度，從而影響水的結冰速度，此時有兩個影響因素；
1、凝結核在水中不斷生長和擴散，環境溫度越低，凝結核的生長速度越快；
2、攪動會破壞凝結核的生長和擴散，攪動力度（或者速度）越大，對凝結核的破壞越嚴重；
情況一：如果凝結核的生長速度大於攪拌對凝結核的破壞速度，那麼水中的冰會越來越多，攪拌阻力會越來越大，最終完全攪拌不動，整盆水成了「冰冰」。
情況二：攪拌對凝結核的破壞速度大於生長速度，那麼凝結核無法繼續長大，整盆水以冰水混合物的形式存在，如果攪拌力度足夠大，我們甚至看不到宏觀狀態下的冰。
有人可能有疑問了，水在不斷地向環境散失熱能，那麼溫度低於零度後怎麼辦？
溫度的本質是微觀粒子（這裡是水分子）的熱運動，我們攪拌液態水是需要消耗能量的，因為水本身存在粘滯力，攪拌過程克服粘滯力做功，這部分能量最終都會轉化為水的內能，所以上面兩種情況還可以理解為：
情況一：水的熱量散失功率大於攪拌做功的功率，水溫持續降低，最終導致整盆水結冰。
情況二：水的熱量散失功率小於或等於攪拌做功的功率，水溫不變或者升高，此時水溫不會低於冰點太多，整盆水不會完全結冰。
比如在寒冷的冬天，室外溫度低於零攝氏度，沒有流動的水塘很容易在表面結冰，而流動性很強的溪水雖然是「冰冰」的，但是不會完全凍結。
其實關於水結冰的微觀機制，在科學上還是一個懸而未決的問題，物理學家奧斯特瓦爾德在1897年提出相變機制。
水和矽有著類似的配位機制，矽結晶時會由四面體配位的液態，逐漸轉化為四面體配位的結晶態，但是水擁有至少18種晶體結構，結晶過程非常複雜，關於水結晶的微觀細節還有待研究。
我的內容就到這裡，喜歡我們文章的讀者朋友，記得點擊關注我們——艾伯史密斯！