看图。
首先,当温度下降到0度以下时,部分水变成冰,体积增大并导致压强增大。根据水和冰的体积弹性模量可以计算出压强变化曲线,我就懒得算了。随着压强增大,冰点逐渐降低,但是最低也不会低于零下20度,因此最终所有水都会结成冰。由于体积不变,冰的平均密度等于0度水的密度,但是实际上,外层的冰比较低,接近正常冰密度,而越往中间,冰的密度越高,因为是压缩过的水结成的冰。

逆向推导,如果去掉容器,并把这块冰缓慢解冻(使温度尽量均匀),那么内部密度高的冰会先于外圈的冰融化。融化后的高密度水会有强大的压强,因此由于内部的压力,解冻到一定程度,冰块可能会炸开!