Коротко: при устойчивой температуре 0∘C0^\circ\text{C}0∘C ни в одной бутылке вода самопроизвольно не замёрзнет и не растает (термодинамическое равновесие). Пояснения: - Для замерзания надо отвести теплоту плавления; если окружающая среда (лёд или вода) имеет ту же температуру 0∘C0^\circ\text{C}0∘C, нет макроскопического градиента температуры — нет движущей силы для отвода теплоты, поэтому нет чистого перехода фаза→фаза. - Возможна локальная заморозка при соприкосновении с кристаллом льда только если вода переохлаждена (ниже 0∘C0^\circ\text{C}0∘C без кристаллов). Контакт с льдом тогда даёт центры нуклеации и запускает кристаллизацию; в обычной не-переохлаждённой воде этого не произойдёт. - Теоретически вода может замёрзнуть в одном месте за счёт того, что выделившаяся скрытая теплота расплавит такое же количество окружающего льда (энергетически это возможно), но это не даёт чистого увеличения количества льда в системе — это не «самопроизвольное» замерзание при равновесии. Итог: при 0∘C0^\circ\text{C}0∘C и отсутствии переохлаждения вода в обеих бутылках не замёрзнет.
Пояснения:
- Для замерзания надо отвести теплоту плавления; если окружающая среда (лёд или вода) имеет ту же температуру 0∘C0^\circ\text{C}0∘C, нет макроскопического градиента температуры — нет движущей силы для отвода теплоты, поэтому нет чистого перехода фаза→фаза.
- Возможна локальная заморозка при соприкосновении с кристаллом льда только если вода переохлаждена (ниже 0∘C0^\circ\text{C}0∘C без кристаллов). Контакт с льдом тогда даёт центры нуклеации и запускает кристаллизацию; в обычной не-переохлаждённой воде этого не произойдёт.
- Теоретически вода может замёрзнуть в одном месте за счёт того, что выделившаяся скрытая теплота расплавит такое же количество окружающего льда (энергетически это возможно), но это не даёт чистого увеличения количества льда в системе — это не «самопроизвольное» замерзание при равновесии.
Итог: при 0∘C0^\circ\text{C}0∘C и отсутствии переохлаждения вода в обеих бутылках не замёрзнет.