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热水、冷水哪个结冰快天佑被封杀?科学家也说不清

2018-10-20 08:16:08  by亚博国际

热水、冷水哪个结冰快天佑被封杀?科学家也说不清

如果有人问你:"冷水和热水哪个先结冰?" 相信你一定会觉得这个提问的人是不是傻了,当然是冷水先结冰了.然而,事实上有时候还真未必.特定条件下可能热水结冰比冷水还要快,这是怎么回事呢?

其实,历史上诸多学者如亚里士多德、培根和笛卡尔等都曾对类似有所描述但是均未能给出完美的解释.甚至现代科学家们面对这样一个"简单" 的问题也仍然存在争议.

颠覆常识的姆潘巴

说起来,这个既简单又复杂的物理还有一个有趣的故事.

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.

这与我们对热的直观理解以及经验直觉完全相反.但为什么相反呢?姆潘巴带着这个疑惑从初中直到高中,先后请教了多位物理老师都没有答案,甚至有位老师讥讽地说:"看来有两种物理,一种是放置四海皆准的物理,一种是‘姆潘巴物理’."

倔强的姆潘巴仍不停地寻找答案,直到他抓住达累斯萨拉姆大学物理系主任奥斯波恩博士到他们学校访问的机会,又提出了自己的疑问.博士并没有对姆潘巴的问题嗤之以鼻,而是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,于是,博士邀请姆潘巴和他一起对这个进行研究,并于1969 年共同撰写了关于此的一篇论文,引起学界广泛关注.于是人们将这个在同等体积和同等冷却环境下,温度略高的液体比温度略低的液体(非纯水)先结冰的,命名为"姆潘巴".

背后的几种解释

为了解释为什么有时候热水结冰比冷水快,50 多年来,许多物理学研究者先后对此进行了大量的研究,尝试着从不同的角度去解释.

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冰霜融化说

据了解,为了研究姆潘巴,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