Kan de temeratuur van ijs dat bestaat uit zuiver water varieren of is ijs gewoon 0 graden en kan het niet kouder worden?

IJs kan zo koud worden als je wilt. Gewoon een kwestie van verder koelen.

In een koelcel van --20 °C wordt ijs op den duur diezelfde --20 °C.

Toegevoegd na 1 minuut:
Datzelfde geldt voor alle vaste stoffen. Je kunt ook ijzer zien als vloeibaar ijzer dat bevroren is. IJzer kun je, na het bevriezen tot ijzer zoals wij dat kennen, verder afkoelen tot 300 °C, tot 20 °C, tot 0 °C, tot --20 °C of tot --250 °C.

Toegevoegd na 2 minuten:
Oh, ik lees nu pas je uitleg.

Antwoord is dus: ja, in jouw vriezer zal de temperatuur van jouw ijsblokje op den duur ook naar  --30 °C dalen.

Toegevoegd na 4 minuten:
Sorry voor de chaos in mijn antwoord. Het gebeurt wel vaker dat een toelichting pas zichtbaar wordt wanneer de vraag zelf al een minuut zichtbaar is.

Vandaar dat ik eerst alleen maar de vraag zag, nog zonder de toelichting. Pas na het typen van mijn antwoord zag ik dat er een toelichting was verschenen.

Mijn antwoord is nu dus wat ongestructureerd geworden. Maar goed, ik denk dat je daar wel doorheen kunt lezen.

water kan elke mogelijke temperatuur aannemen. Echter, wanneer je bij de honderd graden komt, zal het eerst gaan koken en pas nadat alles verdampt is zal het verder verwarmen. Hetzelfde geldt eigenlijk omgekeerd voor het vriespunt. Je kunt water tot -273,15 graden celcius koelen in principe (als je daar de middelen voor zou hebben), maar voor je die barriere van 0 graden kunt slechten, zal het eerst moeten bevriezen. Het vloeibare water zal dus in principe niet kouder worden dan nul graden.

Voor zover in ieder geval het standaardverhaal. Want iets waar je rekening mee moet houden eigenlijk is onderkoeling. Als je iets langzaam afkoelt, zonder dat er een punt is in de vloeistof dat "anders" is dan de rest (zoals een korreltje zand, een ion of iets wat beweegt) weet het water eigenlijk niet waar het moet beginnen met vriezen. Dat houdt dus in dat het nog eventjes vloeibaar zal blijven, ook al is het kouder dan nul graden. Ditzelfde effect zie je vooral ook bij het koken van water in de magnetron. Als je daar een superschoon glas neemt met schoon water zonder iets erin, en je kookt dit (Do Not Try At Home) en je raakt het water aan direct nadat je het een tijdje hebt opgewarmd, is er een kans dat het oververhit is eigenlijk. Het water is dan warmer dan 100 graden. Dus als je dan iets in het water stopt, of het kopje beweegt, kan alles ineens tegelijk verdampen! Dat heeft hetzelfde gevolg als een mini-explosie (gas neemt veel meer ruimte in), en dus kan het glas knallen.