冰开始熔化的时候，是以结晶内的一个水分子开始脱离结晶为契机

冰是由水分子有序排列形成的结晶，水分子间靠 氢键 连接在一起形成非常“开阔”（低密度）的 刚性结构 。由于水分子间有氢键结合这样的结构所决定的四面体结构。根据近代X射线的研究，证明了冰具有四面体的晶体结构。这个四面体是通过氢键形成的，是一个敞开式的开阔结构，因为五个水分子不能把全部四面体的体积占完，在冰中氢键把这些四面体联系起来，成为一个整体。这种通过氢键形成的定向有序排列，空间利用率较小，约占34%，因此冰的密度较小，约为摄氏4度时液态水的92%。

冰融化

冰是水在自然界中的固体形态，在常压环境下，温度高于零摄氏度时，冰就会开始熔化，变为液态水。日本一个研究小组发现，冰开始熔化的时候，是以结晶内的一个水分子开始脱离结晶为契机。冰的结晶是水分子呈六角形规则排列的结构。加热之后，首先是一个水分子从结晶脱离，开始自由运动，而这个水分子并不会回到原来的位置，从而导致结晶出现歪曲。而结晶一旦出现歪曲，就会逐渐扩大，最终整个结晶分解，变为液体形态。

水结冰

一百多年前，美国物理化学家吉布斯（就是提出高中知识“吉布斯自由能”的那个人）等人提出了 “经典成核理论”：他们认为，如果水想结冰，其实是需要一个条件的，那就是结晶核。通俗（但是不准确）地解释，就是有一个让水能够附着的点。这个结晶核是纳米级别，实在太小；同时它很快就会导致附近的水迅速结冰，所以它的存在只有几纳秒，这两个因素，导致它非常难观测到。来自中科院化学所、中国科学院大学及河北工业大学的研究人员们换了个思路，不去研究结晶核本身，而是找结晶核的替代物，当我们发现替代物达到结晶核的效果——能够让水结冰的临界尺寸，那不就等于找到了结晶核的尺寸吗？

他们选用的，是一种叫做氧化石墨烯纳米片（GOs）的材料。这种材料的特点就是可以起到结晶核的作用，而且尺寸调整相对很简单。经过一系列的实验，科学家发现，只有当氧化石墨烯纳米片的横向尺寸（L）大于临界值200/ΔT nm时（水分子的直径是4×10^-10米,也就是0.4纳米。新型冠状病毒的直接大约为80-120 nm），才能有效地促进冰成核。而这个值，很接近之前科学家们推测的数据。

范德华力（又称分子作用力）产生于 分子 或 原子 之间的静电相互作用。冰融化时克服了范德华力，同时又拆散了大量的氢键，使整体化为四面体集团和零星的较小的“水分子组”(即由氢键结合形成的一些缔合分子)，故液态水已经不像冰那样完全是有序排列了，而是有一定程度的无序排列。冰融化，放热。

固体变液体，液体变气体都是吸热；气体变液体，液体变固体都是放热。物质由无序变为有序是放热过程，由有序到无序是吸热过程。固体到液体到气体是有序到无序，气体到液体到固体是无序到有序。

粒子呈现"有序化"，意味着蕴含着结构。当有序变成无序，吸收能量破坏结构；而由无序变成有序，形成某种结构，释放能量。结构也是能量。

封闭系统是与外界(环境)没有物质交换,但有能量交换的系统。冰水混合物的温度是零度。温度的本质其实就是分子的运动，也称为布朗运动，在我们这个世界到处都充满物质分子，这些分子的不规则运动就产生了所谓的温度，当分子运动剧烈的时候，温度就会上升，因为分子运动得越激烈，它们动能转化成的热能就越多，所以感觉就很热；当分子运动速度越慢，分子不运动，产生的热量就相对较少，温度就越低，所以就感觉很冷，这就是温度的本质，世界万物都是由分子组成的，这些分子漂浮在地球任何角落，在你周围就有数不清的分子在运动，你是冷是热都与这些分子有关。

地球温度上升其实是地球内部的分子速度被加速了，那这些加速的推动力来自哪里呢？那就是太阳，太阳发生核聚变之后会释放大量辐射，这些辐射被命名为太阳辐射，太阳辐射是由大量无质量的能量包-光子组成，当太阳辐射穿越太空来到地球的时候，光子与地球内部分子发生碰撞，分子就会吸收光子的能量，于是获得加速的能量，分子就被加速了，运动就变快了，因此温度就上升了。

温度的本质是分子的运动，宇宙是一个接近真空状态的空间，不存在物质，没有物质自然就没有分子，没有分子就失去了产生热量的物质基础，尽管太阳辐射不间断的穿越这些宇宙空间，但是没有分子运动产生热量，因此它始终是寒冷的，当然在太空中飞行的宇宙飞船、空间站、宇航员是有温度的，因为它们都是物质，物质都是由分子组成的，太阳辐射可以让宇宙飞船、空间站、宇航员这些物体的分子运动加快，因此可以产生温度，但是宇宙真空地带就不行，因为它没有物质。