冰箱为什么能冻住冰块不化？

冰箱的冷冻室能够将水冻成冰块而不让它融化，这是因为冷冻室中空气的温度低于水的冰点温度。当水处于比冰点温度高的环境中时，水分子会以固体材料中分子间的间隙形成类似于液体的结构，这种状态称为液态。但当水分子与周围物质接触时，能量会从周围物质转移到水分子中，使其温度升高，从而传导、对流和辐射热量的影响下水分子逐渐变为液态。

在冰箱冷冻室中，冰箱的制冷装置会将空气温度降低到极低的温度，比水分子自然蒸发时所需要的能量更高，这使得水分子的温度低于冰点温度。当水分子达到冰点温度时，每个分子的态度在内能的主导下以凝聚形式形成冰晶体。在此过程中，分子的自由能（其包含物质的自身热能）会被释放，使冰块的温度降低到冷冻室的环境温度以下。

另外，冰箱的冷却系统不仅能够降低空气的温度，还能控制冷冻室内的湿度和温度，以防止冰块融化。在高湿度环境下，空气中的水分子会在冰块表面结霜，这可能会导致冻结的冰块与周围液体接触并融化。冷冻室中的低温和干燥条件可以防止水分子在冰块表面结霜，从而保持冰块的完整性。

总的来说，冰箱可以冻住冰块不融化，依赖于冷冻室内的低温、低湿度和控制温度的系统。通过这些设计，冰箱可以让我们在日常生活中方便地使用冰块，而不必担心它们溶解。