《画廊女工HD》

开水比凉水先结冰姆潘巴的疑问—(🍸)—开水比凉水先结冰的微妙假设向你提问：“雷同多的开水(🎦)和冷水一(🏿)同放进冰箱里，哪个先结冰？”，你(🖌)很或者带着讪笑回答(👠)：“当然是冷水了！”错啦！1. 姆潘巴的物理疑问坦桑尼亚的马干巴中学三年级曾有一位名叫姆潘(🏭)巴的(🍚)在校生，在学校他经常与同窗一同做冰淇淋吃。
他们的做法是这样的：先把生(🐸)牛奶煮沸，添加糖，等冷却后(🗂)再倒入冰格中，而后放进冰箱的冷冻室内冷冻。
由于学校里的同窗很多，所(👀)以冷冻室放冰格的位置不时供不(🔪)应求。
一(🐎)九(🏏)六三年的一天，当姆潘(🔉)巴来做冰淇淋时，冰箱冷(🏧)冻室内放冰格的空(🌜)位曾经所剩无几了。
一位同窗为了抢在他前(⬆)面，竟(🕓)把生牛奶加糖后立刻当先放在冰格中(🐧)送进了冰箱的冷冻室(🥥)。
而姆潘巴只好急急忙忙把牛(🚻)奶煮沸，放入糖，等不得冷却，立刻把滚烫的牛奶倒入冰格，送入冰箱的冷冻室里。
奇观出现了，过了一个半小时后，姆潘巴发现他的热牛奶曾经解冻了，而其余同的冷牛(😽)奶却还是稀薄的液，并没有结冰，这(🌴)个现象使姆潘巴惊(🎧)惶不已！2. 讪笑和回答姆潘巴百思不得其解，就去求教物理教员：为什么热牛奶反而比冷牛奶先解冻？教员的回答是：“你肯定弄错了，这样的事是无法能出现的。
”姆潘巴并没有就此罢休，他牢牢地记下了这个不同寻常的现象，常堕入深思之中……姆潘巴起初升入了伊林加的姆克瓦高中，他并没有遗记这个疑问，又向高中的物(♊)理教员求教：“为什么热牛奶和冷牛奶同时(🤸)放进冰箱，热(👢)牛奶先解冻？”他(🔒)没想到教员却这样讪笑说：“我所能给你的回答是：你必需错了。
”当他继续提出不懂与教员答辩(🤾)时，教员又讥讽他：“这是姆潘(🔽)巴的物理问(🐓)。
”姆潘巴想(🕯)不通，不满意，但又不敢顶撞教员。
3. 博士的答卷终于(🌕)，一个极好的时机到来了，达累斯萨拉姆大学物理系主任奥斯玻恩博士访问姆克瓦(🕢)高中。
奥斯玻恩博士给在校生作完了学术报告，接下去是(♈)回答同窗的疑问。
姆潘巴经过充沛的酝酿，鼓足勇气向他提出了那个多年(🧦)思虑的疑问：假设你取两个相似的容器，放(🗄)入等容积的水，一个处于35℃，另一个处于100℃，把它们同(📩)时放进冰箱，100℃的水先结冰，为什(🛡)么？奥斯玻恩博(🌄)士在小姆潘巴背地接(💏)到(🔛)了一份轻薄仔细(⏩)的“考卷”，他还(♊)是第(😅)一次性据说到这个不同寻常(🚖)的现象。
感到尴尬和蛊惑的博士并不粉饰什么，而是捕风捉(🕢)影地回答道：“这个，我不知道，不过我保障(🚅)在我回抵达累斯萨拉姆之后亲身(🗜)做这个试验。
”回去后，他立刻和他的助手做了这个试验。
结果证实，姆潘巴说的那个(🎇)现象是一个实真实在的理想！这终究是怎样一回事？(🕷)为什么会这样呢？一九六九(🦁)年，由姆潘巴和奥斯玻恩两人撰写的一篇(🍂)文章宣布在英国《物理教员》杂志上，文章对“姆潘巴的物理疑问”做了具体的试验记载，并对疑问(🐘)的要素作了第一次性尝试性的解释。
他们做了一系列的试验。
试验用品是直径4.5厘米，容积100毫升的硼硅酸玻璃烧杯，内放70毫升沸(💃)腾过(🧔)的各种不同(💊)温度(😫)的水。
经过对试验结果的定量剖析得出(💋)了这样的论断(💤)：冷却重要取决于液体外表；冷(🏊)却速率选(🦆)择于液体外表的温度而不是它全体的平均温度；(💓)液体外部的对流使液面温度维持得比体内温度高(🚃)（假设温度高于4℃）；即使两杯液体冷却到相反的平均(🍚)温度，原来热的系统其热量仍要比(🌈)原(⤴)来冷的系统损(✊)失(🎵)得多；液体在解冻之前肯定经过一系列的过渡温度，所以用繁多的温度来形容系统的形态显然是不够的，还要取决于初始条件的温度梯度。
奥斯玻恩博士只管没(🤱)有最(🥟)终处置姆潘巴的物理疑问，但面对迷信和理想，他给了小姆潘巴和咱们一份迷信务实(💞)的答卷。
4. 疑问远比想象的要(☕)复杂(⏭)起初许多人也在这方面做了少量的试验和钻研，人们发现，这(🌔)个看来仿(🌪)佛便捷的疑问实践上要比咱们的想象复杂得多，它岂但触及到物理上的要素，而且还触及到作为结晶核心的微动物的作用，是一个地纯粹道的“多变量疑问”。
?(1). 物理要素从物理方面来说，致冷有四种并存的机制：辐射、传导、汽化、对流。
经过试(🕶)验观察并对结果启动比拟，发现惹起热水比冷水先结冰的要(🔋)素重要(🚘)是传导、汽化、对流三者相(🔓)互作用的综合(👟)成果。
假设把热水和冷水结冰的环节叙说进去并剖析其要素就更能说(🌿)明(🤤)疑问了(🙇)：盛有初温4℃冷水的杯，结冰要很长期间，由于水和玻璃都是热传导不良的资料，液体外部的热量很难依托传导而有效地传递到外表。
杯子里的水由于温度降低，体积收缩，密度变小，集结在外表。
所以水在外表处最先结冰，其次是向底部和周围加长，进而构成了一个密闭的(🐦)“冰壳”。
这时，内层的水与外界的空气断绝，只能依托传导和辐(🌨)射来散热，所以冷却的速率很小，阻止或延缓了内层水温继续降低的反常启动。
另外由于水结冰时体积要收缩，曾经构成的“冰壳”也对(🎱)进一步结冰起着某种解(🍐)放或克服造用。
盛有初温100℃热水的杯，冷冻的期间相对来说要少得多，看到的现象是外表的冰层总不能连成冰盖，看不到“冰壳”构成的现象，只是沿冰水的界面(👷)向液体内成长出针状的冰晶（在初温低于12℃时，看不到这种现象）。
随着期间的流逝(🤟)，冰晶由细变粗，这(🌡)是由于初温高的热水，下层水冷却后密度变大向下流动，构(🕺)成了液体外部的对流，使水分子围绕着各自的“结晶核心”结成冰。
初温越高(😸)，这种对流越猛烈，能量的(🕊)损耗也越大，正是这种对流，使下层的水不易结成冰盖。
由于热传递和相变潜热，在(🌙)单位期间内的内能损耗较大，冷却速率较大。
当水(🚞)面温度降到0℃以下并有足够的高温时，水面就(🔙)开局出现冰晶。
初温较高的水，成长冰晶的速度较大，这是由于冰盖未构成(📚)和对流猛烈的缘故，最后可以观察(🏑)到冰盖还是构成了，冷却速率变小了一些，但由于(🚷)水外部冰晶(🔚)曾经成长而且细小，具备较大的外表能，冰晶的成长速率与单位外表能成正比，所以成长速度依然要比初温低的水快得多。
(2). 动物要素同(🎻)雨滴的构成须要“凝固核”一样，水要结成冰，须要水中有许许多多的“结晶核心”。
动物试验发现，水中的(🎈)微动物往往(👠)是结晶核心。
某些微(🍅)动物在热水（水温在100℃以下一点）中繁衍比冷水中快，这样一来，热水中的“结晶核心”就要比冷水中(🌹)的“结晶核心”多得多，减速了(🏚)热水结冰的协同作用：围绕(🚕)“结晶核心”成长出子晶，子晶是外延结晶的晶核。
对流又使各种取向的分子流过子晶，依托晶体外表的分子力，抓住适合取向的水分子，外延成长出(😓)分子作有序陈列的许多(🐲)晶粒，悬浮在水中。
结晶监禁的(🐿)能量则经过对流放出，而各相邻的冰粒又连结成冰，直到水所有解冻为止。
以上是迷信家对观(🛠)察到的现象启动综合剖析所得出(🤠)的一些论断和提出的一些解释。
但要真正解开“姆潘巴疑问”的谜，对其做出片面定量(🏖)而令人满意的论断，还有待于进一步的探求。
如今有的学者提出用高锰酸钾作液体示踪剂，用双层通电玻璃观察窗来进一步观察，有兴味的读者(🏄)无妨一试，或者(👑)揭开这个历时二十多年微妙的人将是你。

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