純凈水的冰點是多少？

這兩個說法其實都沒錯，但它們隱含的對水的冰點的定義不一樣。

初中物理書里所說的冰點其實是水的三象點，也就是在標準大氣壓下冰、水、水蒸氣（水的三態）達到動態平衡的溫度。動態平衡的意思是說宏觀上冰、水和水蒸氣的質量沒有變化，但在微觀上每一時刻都有水分子從固態、液態或氣態轉化成別的狀態，只是任兩態之間轉化的量相等（例如單位時間內有10個水分子從固態轉為液態，但同時也有10個水分子從液態轉為固態，所以雙方的總量不變）。那麼在這種情況下達到平衡的水，它的熔點（冰點）是零度，這也是水的冰點的定義。

而我們知道，定義值和實際操作值是不一樣的。在現實生活中，影響水凝結溫度的因素有很多，譬如大氣壓不標準（高原地區），或者水裡有雜質（例如鹽水）。在這些例子里，水的冰點就不再是它定義的三象點，而是實際凝結成固態的臨界溫度。在這樣的情況里，低溫的水其實沒有達到平衡，輕微的攪動就有可能使所有的水瞬間結冰。要理解這個問題，我們得對水的分子結構，以及凝結的物理過程有所了解。

任何一種液體的凝結都是由自由移動的分子轉換成為固定結構的晶體的一個過程。當液體降溫的時候，分子自由移動的動能減少，越來越容易被周圍臨近分子的各種作用力束縛（電磁力為主），當到達某個臨界點時分子和周圍所有分子形成一個固定結構（晶體結構），而這個結構的能量最低最穩定，於是液體轉化成了固態。而在逆反應（融化）的過程里，固體溫度升高，每個分子獲得的能量增加，當動能大到足夠掙脫穩定晶體結構帶來的束縛時，分子便可以自由移動，固體就變成了液體。

在我上面描述的過程里，知主可能注意到裡面有一個問題，那就是「當到達某個臨界點時分子和周圍所有分子形成一個固定結構」這個過程是隨機的。也就是說，很有可能有單個分子（或一些分子）的能量已經低於了能掙脫固定結構的值，但這些分子就沒能恰好形成那個固定的結構。這恰恰是液體凝結的關鍵。所以幾乎所有的液體凝結都需要一個「種子晶體」，也就是第一個隨機產生的穩定晶體結構。這個結構是凝結這個鏈式反應的開始，會促使它周圍其他的分子也進入到這個穩定的結構中來。

如果沒有這個最一開始的種子，液體就會有可能達到很低的溫度而仍然保持液態。這也是為什麼在知主的問題里有一個條件是「在不攪動的情況下」。在正常的自然環境中，水幾乎一直保持者流動（流動的溪水，有暗流的湖泊），所以水分子的相對位置變化多樣變化多樣，隨即產生「種子晶體結構」的可能性非常高，也就意味著水總是在正常的冰點結冰。而在實驗室的條件下，靜置的純凈水裡水分子的移動非常小，如果不加以攪動，有極大的可能沒有任何區域的水分子群形成「種子結構」，這也就讓水被降溫到－40度成為可能。在實驗室里曾經有過最低為224.8K（攝氏－48.3度）的液態純水。只是這樣低溫的液態水，僅僅是把攪棒放到水裡的過程都會使整杯水瞬間凝結。

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