Коротко: при 0 °C вода находится на границе замерзания и сама по себе не обязана замерзать. Если окружающая среда тоже 0 °C и тепло никуда не отводится, 100 г чистой воды останутся жидкими. Если же воду поместить в среду с температурой ниже 0 °C, она начнёт замерзать.
Почему так:
- 0 °C — температура плавления/замерзания воды при нормальном давлении. При этой температуре лёд и вода могут существовать одновременно.
- Чтобы вода превратилась в лёд, у неё нужно отвести теплоту кристаллизации. Пока идёт замерзание, температура смеси остаётся около 0 °C.
- Для 100 г воды это количество теплоты: \[ Q=\lambda m \approx 3{,}34\cdot10^5 \cdot 0{,}1 = 3{,}34\cdot10^4\ \text{Дж} = 33{,}4\ \text{кДж}. \]
Проверка: масса 100 г влияет только на то, сколько тепла нужно отвести, а не на температуру замерзания. Поэтому ответ такой: при 0 °C в отсутствие отвода тепла вода не замёрзнет; в морозильнике или при контакте с более холодным телом — замёрзнет.