冰箱為什么能凍住冰塊不化？

冰箱的冷凍室能夠將水凍成冰塊而不讓它融化，這是因為冷凍室中空氣的溫度低于水的冰點溫度。當水處于比冰點溫度高的環境中時，水分子會以固體材料中分子間的間隙形成類似于液體的結構，這種狀態稱為液態。但當水分子與周圍物質接觸時，能量會從周圍物質轉移到水分子中，使其溫度升高，從而傳導、對流和輻射熱量的影響下水分子逐漸變為液態。

在冰箱冷凍室中，冰箱的制冷裝置會將空氣溫度降低到極低的溫度，比水分子自然蒸發時所需要的能量更高，這使得水分子的溫度低于冰點溫度。當水分子達到冰點溫度時，每個分子的態度在內能的主導下以凝聚形式形成冰晶體。在此過程中，分子的自由能（其包含物質的自身熱能）會被釋放，使冰塊的溫度降低到冷凍室的環境溫度以下。

另外，冰箱的冷卻系統不僅能夠降低空氣的溫度，還能控制冷凍室內的濕度和溫度，以防止冰塊融化。在高濕度環境下，空氣中的水分子會在冰塊表面結霜，這可能會導致凍結的冰塊與周圍液體接觸并融化。冷凍室中的低溫和干燥條件可以防止水分子在冰塊表面結霜，從而保持冰塊的完整性。

總的來說，冰箱可以凍住冰塊不融化，依賴于冷凍室內的低溫、低濕度和控制溫度的系統。通過這些設計，冰箱可以讓我們在日常生活中方便地使用冰塊，而不必擔心它們溶解。