热水和冷水哪个更容易结冰(热水和冷水哪个先结冰)

我问大家一个问题:"冷水和热水哪个先结冰?"可能很多人的答案会和我一样:当然是冷水先结冰了。然而,事实上有时候还真未必。

1963年的一天,坦桑尼亚的一个初中生姆潘巴和小伙伴们一起用牛奶制作冰激凌。当他还在煮牛奶时,身旁的小伙伴已经陆续把牛奶晾凉开始往冰箱里塞了,眼看就要没有位置了,一时心急,姆潘巴就把煮热的牛奶直接放进了冰箱。一个半小时后,他惊奇的发现,他的冰激凌已经冻结成块,而其他小伙伴的冰激凌却还是黏稠状。

姆潘巴把这一现象告诉了来学校的奥斯波恩博士。博士回到实验室按照姆潘巴的陈述进行了冷热牛奶实验和冷热水实验,结果都观察到了姆潘巴提到的奇怪现象,于是,博士邀请姆潘巴和他一起对这个现象进行研究,并于1969年共同撰写了关于此现象的一篇论文,并把这一现象命名为"姆潘巴现象"。

热水和冷水哪个更容易结冰(热水和冷水哪个先结冰)(1)

为什么有时候热水结冰比冷水快呢?很多人给出了很多解释。

冰霜融化说

据了解,为了研究姆潘巴现象,很多学者进行了实验观察。液体表面凝结的冰霜会影响其向周围导热的速率。冰霜导热性比水差,热水使得冰霜融化,减少了其阻碍作用,优化传热。不过有充分的证据证明,在试验过程中全部排除冰霜的干扰或抑制冰霜的融化,姆潘巴现象依然存在。因此,这种说法并不成立。

热水和冷水哪个更容易结冰(热水和冷水哪个先结冰)(2)

可溶解气体说

温度越高,气体在水中的溶解度就越小,因此热水里溶解的气体要少于冷水,由于水在溶解一些气体后凝固点会降低,而热水的气体含量更低,凝固点也相应变高,这可能是热水结冰较快的一个原因,同时也有实验发现脱气水比非脱气水结冰更快。

速度说

因为热水的分子比冷水的分子要活跃的多,分子之间做活动的时候,热水的分子更积极,所以,当热水在受冷结冰的时候,路程可能要长一点,但很明显水分子的运动的速度就要比冷水的速度快。

……

热水结冰比冷水快只是"有时候",并不是一个必然现象。因为水中不同的杂质离子可能带来实验上的干扰,甚至有一种说法认为,水中一些微生物,它们在热水中繁殖得更快,这些大小在微米量级的微生物恰好可以充当水结冰所需要的凝结核,成为其优先结冰的优势条件。一些研究者用更加纯净的水进行实验时,就不会现姆潘巴效应。

热水和冷水哪个更容易结冰(热水和冷水哪个先结冰)(3)

PS:在家没事的时候可以和孩子一起做做这个实验!

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