Как сформируется лёд, если заморозить воду не давая ей расширяться?
Т.е. как в таком случае будет выглядеть кристаллическая решётка?
Не будет расширятся никак: лёд претендует на объем на 10% больше, чем занимает вода.
Первые кристаллы льда будут сжимать оставшуюся воду. Сжимание воды происходит трудно, давление в воде начнет повышаться. Если замерзнет половина воды, плотность остатков воды поднимется на 10%, возрастет давление до 2000 атмосфер. При данном давлении точка замерзания воды будет ниже -20 С, вода будет оставаться в жидком своем состоянии. При продолжении охлаждения, вода превратится в лед с совершенно другой структурой, данный лед имеет плотность 1,16 г/куб.см, это лед высокого давления, одна из его модификаций.
Когда вода замораживается, она образует лед. Обычно, когда вода замерзает, она расширяется, увеличивая свой объем. Однако, если заморозить воду, не давая ей расширяться, то процесс образования льда может протекать иначе.
Вода имеет свойство расширяться при замерзании из-за особенностей структуры молекул. Когда вода охлаждается, молекулы начинают двигаться медленнее и сближаются друг с другом. При достижении определенной температуры, молекулы воды начинают формировать регулярную кристаллическую решетку, образуя лед.
Однако, если вода замораживается очень быстро или под давлением, то молекулы не успевают расположиться в регулярной структуре, и лед может образоваться без значительного расширения. Это объясняет, например, почему лед в ледяных кубиках может быть плотным и не занимать всю доступную емкость.
Таким образом, если заморозить воду не давая ей расширяться, то лед может образоваться без значительного увеличения объема. Однако, точные условия и процесс образования льда в таких условиях могут зависеть от различных факторов, таких как скорость замораживания и наличие давления.