1.水冰的性質及其凍結過程

水冰是水的結晶體，其晶體構造屬透明六方晶系，但冰塊系多向結晶。根據其形成時的條件不同，透明度、形狀亦各不相同。

水冰的密度與形成時的環境溫度和壓力以及其內部的空氣和雜質含量等有關。在常壓下，水冰的密度約為0.917x103 kg/m3，比水的密度小，故水凍結成冰后，體積大約要增加9%。水冰形成時的溫度越低，密度越大。

水冰的熔點即水的冰點，也和形成時的環境壓力有關。在大氣壓力狀態下，其熔點為0℃。在一定的壓力范圍內，隨著形成時的壓力升高，冰的熔點降低。冰的密度和純度決定了其在常溫范圍內的融化速率，密度越大，純度越高，融化的時間就越長;反之，則融化時間短。

水冰的質量比熱容與其溫度有關，在0℃~-20℃內，其平均質量比熱容約為2.09 kJ/(kg·K)，其平均融化熱為335 kJ/ kg。

水冰的導熱系數也與其溫度有關，溫度越低，導熱系數越大。在0℃~-20℃的范圍內，其平均導熱系數為2.326 W/ ( m·K)。水冰的抗壓強度與溫度有關。在一定的溫度范圍內，溫度越低，抗壓強度越強。

水在凍結過程中，分子間存在兩種相反的作用力:一種是分子聚合力，促使結晶的形成;另一種是分子熱運動力，阻礙結品的形成。水要凍結成冰，必須克服后一種作用力。因此，在水的凍結過程中，要設法將水的熱量移走，使其溫度降低而減弱分子熱運動力。當水與低于0℃的冷媒體(如空氣、管道、冰桶等)接觸時，冷媒體將處于接觸界面處的一層水的熱量取走，使該層水首先凍結。首先凍結的薄冰層又成為熱的傳導體，將未凍結的水的熱量不斷地傳給冷媒體。這樣使水一層一層地凍結，凍結的冰量越來越大，冰層越來越厚，直至水全部凍結或某一冰水界面處的溫度維持在0℃時凍結過程終止。

2.干冰的性質

干冰具有密度大、升華吸熱壁大、升華溫度低、干凈衛生等特點。干冰的密度與制取方法有關，其平均密度為1.4x 103 kg/m3。在常壓下的升華溫度為-78.5℃，在真空狀態下的升華溫度為-100℃。在大氣壓力狀態下，干冰的升華潛熱約為573. 6 kJ/kg，加上升華后的氣體溫度由-78.5℃升至0℃，則總共可吸熱636. 4 kJ/kg，約是水冰融化熱的2倍。由于干冰的密度大，故其單位容積吸熱量也大(891 kJ/m3 )，約為水冰的3倍。