百科问答小站 logo
百科问答小站 font logo



为什么相同条件下的热水比冷水先凝固? 第1页

  

user avatar   MarryMea 网友的相关建议: 
      

请先问是不是

“相同条件下的热水比冷水先凝固”,看起来是在描述所谓姆潘巴现象(Mpemba effect):在同等质量和同等冷却环境下,有时候温度略高的液体会比温度略低的液体先结冰。

这种现象不是必然发生的。历史上大量的实验发现,热水只是偶尔比冷水结冰更快,大部分情况下还是冷水结冰更快。2012年,英国皇家化学学会举办了一场解释姆潘巴现象的比赛,在颁奖典礼上,问题发起者再次提到了相关实验的可重复性问题。

获奖选手Bregovic的解释是,有时候热水比冷水先结冰,是因为冷水在冰箱里比热水有更高的概率过度冷却,而热水更可能正常结冰。由于对流,热水的降温速度其实相当快,很有可能在过度冷却的冷水结冰之前热水就降到了冰点。

  • 结晶动力学的复杂性和过度冷却过程的不确定性,可以导致水在冷却到零摄氏度之后还没有结冰。
  • 较为纯净的水在容器干净且没有明显划痕的情况下很可能在过度冷却状态保持为液体。例如,在寒冷的冬天购买保暖比较差的小商店里摆放在地面上的大瓶纯净水,你可能会看到这样的情景:在你拿起纯净水走了几步之后,水中迅速出现了冰。
  • 所谓“相同条件”往往只是看起来相同。水中与冰晶形成有关的杂质,例如尘粒、溶解的盐类、细菌,可以改变水的凝固点,核化温度最高的杂质决定了具体的水的冻结温度。热水中杂质的状态很可能与冷水不同。

至于2013年新加坡南洋理工大学给出的“氢键”解释(认为氢键在水温高时较长、储存着能量,遭遇低温时迅速缩短、释放出能量并冷却),其实没有实验证据,计算相当粗略,一般不作为主流观点。

姆潘巴现象相关的科学骗局是“用这种现象的存在来否定热力学定律”,而不是这种现象的存在本身。




  

相关话题

  热水瓶灌水的时候为什么会随着水的增多发出越来越尖的声音? 
  假如我在马里亚纳海沟深处开启一个拳头大小的传送门那威力会有多大? 
  怎样确定世界不是为「我」个人而存在的呢? 
  用拳头打小飞虫,虫子会怎么样? 
  为什么都说 温度变高导致粒子运动变快,而不说 粒子运动变快导致温度变高? 
  如何评价颜宁这位科学家? 
  有哪些物理学上的事实,没有一定物理学知识的人不会相信? 
  知乎上,女性是否较少回答技术/学术类问题,即使她从事的是相关行业? 
  复数的物理意义是什么? 
  倘若在一次浩劫中,所有科学知识都被摧毁,每门学科只能留存一句话,你认为你所在的领域会留下什么话呢? 

前一个讨论
如何看待安徽少年沉尸公厕案再审左德刚被判死缓,缓期二年执行,10 年间左德刚 5 获死刑 1 次无罪?
下一个讨论
为什么有人会认为五绝比天龙八部逍遥派强?





© 2025-04-27 - tinynew.org. All Rights Reserved.
© 2025-04-27 - tinynew.org. 保留所有权利