我們知道，常壓下水放置在低于零攝氏度的環(huán)境中會結(jié)冰；如果我們一直攪拌一盆水，會影響水的結(jié)冰速度，此時水是否還能完全結(jié)冰將取決于攪動的力度和環(huán)境溫度。

在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的冰點為零攝氏度，如果一盆水放在低于零攝氏度的環(huán)境中，水的熱能會逐漸散失，然后水的內(nèi)部開始形成凝結(jié)核，凝結(jié)核周圍的水分子聚集到凝結(jié)核上，使得凝結(jié)核逐漸長大并擴散，最終導(dǎo)致整盆水都是“冰冰”的。

從水的結(jié)冰原理上我們會發(fā)現(xiàn)，水中形成凝結(jié)核并擴散是水結(jié)冰的關(guān)鍵，如果把純水緩慢降至0℃以下，雖然整盆水的溫度都低于了0℃，但是由于水中不含雜質(zhì)，導(dǎo)致凝結(jié)核難以形成，從而得到了不穩(wěn)定的過冷水，一旦有輕微震動就會形成凝結(jié)核，導(dǎo)致過冷水瞬間凝結(jié)。

如果我們把水放在零下50℃的環(huán)境中并攪拌，水的熱能會快速散失，凝結(jié)核在水中形成，但是攪拌會影響凝結(jié)核的擴散速度，從而影響水的結(jié)冰速度，此時有兩個影響因素；

1、凝結(jié)核在水中不斷生長和擴散，環(huán)境溫度越低，凝結(jié)核的生長速度越快；

2、攪動會破壞凝結(jié)核的生長和擴散，攪動力度（或者速度）越大，對凝結(jié)核的破壞越嚴(yán)重；

情況一：如果凝結(jié)核的生長速度大于攪拌對凝結(jié)核的破壞速度，那么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(jié)核的破壞速度大于生長速度，那么凝結(jié)核無法繼續(xù)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(tài)下的冰。

有人可能有疑問了，水在不斷地向環(huán)境散失熱能，那么溫度低于零度后怎么辦？

溫度的本質(zhì)是微觀粒子（這里是水分子）的熱運動，我們攪拌液態(tài)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(zhuǎn)化為水的內(nèi)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于攪拌做功的功率，水溫持續(xù)降低，最終導(dǎo)致整盆水結(jié)冰。

情況二：水的熱量散失功率小于或等于攪拌做功的功率，水溫不變或者升高，此時水溫不會低于冰點太多，整盆水不會完全結(jié)冰。

比如在寒冷的冬天，室外溫度低于零攝氏度，沒有流動的水塘很容易在表面結(jié)冰，而流動性很強的溪水雖然是“冰冰”的，但是不會完全凍結(jié)。

其實關(guān)于水結(jié)冰的微觀機制，在科學(xué)上還是一個懸而未決的問題，物理學(xué)家奧斯特瓦爾德在1897年提出相變機制。

水和硅有著類似的配位機制，硅結(jié)晶時會由四面體配位的液態(tài)，逐漸轉(zhuǎn)化為四面體配位的結(jié)晶態(tài)，但是水擁有至少18種晶體結(jié)構(gòu)，結(jié)晶過程非常復(fù)雜，關(guān)于水結(jié)晶的微觀細(xì)節(jié)還有待研究。