一杯15度的涼水，一杯90度的熱水，同時放進(jìn)冰箱的冷凍室，哪個先結(jié)冰？
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樓上的錯了。姆潘巴現(xiàn)象是不存在的。這個現(xiàn)象已經(jīng)被我國的人所破解了！樓上的信息更新太慢！ 坦桑尼亞中學(xué)生姆潘巴在1963年偶然發(fā)現(xiàn)，熱牛奶倒入冰格一個半小時后會凍結(jié)，而先放入的冷牛奶還是很稠的液體，沒有凍結(jié)。后經(jīng)達(dá)累斯薩拉姆大學(xué)物理系主任奧斯波恩博士實(shí)驗(yàn)證明，姆潘巴發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象屬實(shí)。四十多年來，許多論文與實(shí)驗(yàn)試圖闡明這個現(xiàn)象背后的原理，但由于缺乏科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及定量分析，至今沒有定論?！ ∪ツ?1月起，在向明中學(xué)科技名師黃曾新的指導(dǎo)下，上海市3名女中學(xué)生——向明中學(xué)的庾順禧、葉莎莎和上海中學(xué)的董佳雯，開始研究姆潘巴現(xiàn)象。4個月來最后得出結(jié)論：在同質(zhì)同量同外部溫度環(huán)境的情況下，熱液體比冷液體先結(jié)冰是不可能的，并提出了引起誤解的三種可能。她們認(rèn)為，只有當(dāng)冰箱有溫差、牛奶含糖量不同或糖沒有溶解、含有較多淀粉等非液體成分時，姆潘巴現(xiàn)象才有可能發(fā)生。
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其實(shí)問題到這分上已經(jīng)不是實(shí)驗(yàn)?zāi)芙鉀Q的了。一定要把理論弄清，因?yàn)檫@里含著巨大的經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)際上可以這麼表述，在體積相同熱量不同的條件下誰散熱更快答案1說高熱量結(jié)晶好故散熱快。2說結(jié)晶條件相同故低熱戀散熱快。就散熱條件和結(jié)晶狀況來說確實(shí)不同，這樣就需要跟多的理論支持。
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自己做做實(shí)驗(yàn)看看吧.實(shí)驗(yàn)當(dāng)然會有不同答案,因?yàn)楹芏喔蓴_.所以要注意.
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一杯90度的熱水是不能放到冰箱里的,這樣冰箱易壞哦
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？？？？？？？注意！上次好像在電視上看到歐姆巴是錯的！
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開水比涼水先結(jié)冰（我不認(rèn)為這是偽科學(xué)）姆潘巴的問題——開水比涼水先結(jié)冰的奧秘如果向你提問：“同樣多的開水和冷水一同放進(jìn)冰箱里，哪個先結(jié)冰？”，你很可能帶著譏笑回答：“當(dāng)然是冷水了！”錯啦！1。 姆潘巴的物理問題坦桑尼亞的馬干巴中學(xué)三年級曾有一位名叫姆潘巴的學(xué)生，在學(xué)校他經(jīng)常與同學(xué)一起做冰淇淋吃。他們的做法是這樣的：先把生牛奶煮沸，加入糖，等冷卻后再倒入冰格中，然后放進(jìn)冰箱的冷凍室內(nèi)冷凍。因?yàn)閷W(xué)校里的同學(xué)很多，所以冷凍室放冰格的位置一直供不應(yīng)求。一九六三年的一天，當(dāng)姆潘巴來做冰淇淋時，冰箱冷凍室內(nèi)放冰格的空位已經(jīng)所剩無幾了。一位同學(xué)為了搶在他前面，竟把生牛奶加糖后立即搶先放在冰格中送進(jìn)了冰箱的冷凍室。而姆潘巴只好急急忙忙把牛奶煮沸，放入糖，等不得冷卻，立即把滾燙的牛奶倒入冰格，送入冰箱的冷凍室里。奇跡發(fā)生了，過了一個半小時后，姆潘巴發(fā)現(xiàn)他的熱牛奶已經(jīng)凍結(jié)了，而其他同的冷牛奶卻還是粘稠的液，并沒有結(jié)冰，這個現(xiàn)象使姆潘巴驚愕不已！2。 嘲笑和回答姆潘巴百思不得其解，就去請教物理老師：為什么熱牛奶反而比冷牛奶先凍結(jié)？老師的回答是：“你一定弄錯了，這樣的事是不可能發(fā)生的?！蹦放税筒]有就此罷休，他牢牢地記下了這個不同尋常的現(xiàn)象，常陷入深思之中……姆潘巴后來升入了伊林加的姆克瓦高中，他并沒有忘記這個問題，又向高中的物理老師請教：“為什么熱牛奶和冷牛奶同時放進(jìn)冰箱，熱牛奶先凍結(jié)？”他沒想到老師卻這樣嘲笑說：“我所能給你的回答是：你肯定錯了。”當(dāng)他繼續(xù)提出疑問與老師辯論時，老師又譏諷他：“這是姆潘巴的物理問?！蹦放税拖氩煌?，不滿意，但又不敢頂撞教師。3。 博士的答卷終于，一個極好的機(jī)會來到了，達(dá)累斯薩拉姆大學(xué)物理系主任奧斯玻恩博士訪問姆克瓦高中。奧斯玻恩博士給學(xué)生作完了學(xué)術(shù)報(bào)告，接下去是回答同學(xué)的問題。姆潘巴經(jīng)過充分的醞釀，鼓足勇氣向他提出了那個多年思慮的問題：如果你取兩個相似的容器，放入等容積的水，一個處于35℃，另一個處于100℃，把它們同時放進(jìn)冰箱，100℃的水先結(jié)冰，為什么？奧斯玻恩博士在小姆潘巴面前接到了一份嚴(yán)肅認(rèn)真的“考卷”，他還是第一次聽說到這個不同尋常的現(xiàn)象。感到為難和迷惑的博士并不掩飾什么，而是實(shí)事求是地回答道：“這個，我不知道，不過我保證在我回到達(dá)累斯薩拉姆之后親自做這個實(shí)驗(yàn)?！被厝ズ螅⒓春退闹肿隽诉@個實(shí)驗(yàn)。結(jié)果證明，姆潘巴說的那個現(xiàn)象是一個實(shí)實(shí)在在的事實(shí)！這究竟是怎么一回事？為什么會這樣呢？一九六九年，由姆潘巴和奧斯玻恩兩人撰寫的一篇文章發(fā)表在英國《物理教師》雜志上，文章對“姆潘巴的物理問題”做了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)記錄，并對問題的原因作了第一次嘗試性的解釋。他們做了一系列的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)用品是直徑4。5厘米，容積100毫升的硼硅酸玻璃燒杯，內(nèi)放70毫升沸騰過的各種不同溫度的水。通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的定量分析得出了這樣的結(jié)論：冷卻主要取決于液體表面；冷卻速率決定于液體表面的溫度而不是它整體的平均溫度；液體內(nèi)部的對流使液面溫度維持得比體內(nèi)溫度高（假定溫度高于4℃）；即使兩杯液體冷卻到相同的平均溫度，原來熱的系統(tǒng)其熱量仍要比原來冷的系統(tǒng)損失得多；液體在凍結(jié)之前必然經(jīng)過一系列的過渡溫度，所以用單一的溫度來描述系統(tǒng)的狀態(tài)顯然是不夠的，還要取決于初始條件的溫度梯度。奧斯玻恩博士雖然沒有最終解決姆潘巴的物理問題，但面對科學(xué)和事實(shí)，他給了小姆潘巴和我們一份科學(xué)求實(shí)的答卷。4。 問題遠(yuǎn)比想象的要復(fù)雜后來許多人也在這方面做了大量的實(shí)驗(yàn)和研究，人們發(fā)現(xiàn)，這個看來似乎簡單的問題實(shí)際上要比我們的設(shè)想復(fù)雜得多，它不但涉及到物理上的原因，而且還涉及到作為結(jié)晶中心的微生物的作用，是一個地地道道的“多變量問題”。?(1)。 物理原因從物理方面來說，致冷有四種并存的機(jī)制：輻射、傳導(dǎo)、汽化、對流。通過實(shí)驗(yàn)觀察并對結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)引起熱水比冷水先結(jié)冰的原因主要是傳導(dǎo)、汽化、對流三者相互作用的綜合效果。如果把熱水和冷水結(jié)冰的過程敘述出來并分析其原因就更能說明問題了：盛有初溫4℃冷水的杯，結(jié)冰要很長時間，因?yàn)樗筒ＡФ际菬醾鲗?dǎo)不良的材料，液體內(nèi)部的熱量很難依靠傳導(dǎo)而有效地傳遞到表面。杯子里的水由于溫度下降，體積膨脹，密度變小，集結(jié)在表面。所以水在表面處最先結(jié)冰，其次是向底部和四周延伸，進(jìn)而形成了一個密閉的“冰殼”。這時，內(nèi)層的水與外界的空氣隔絕，只能依靠傳導(dǎo)和輻射來散熱，所以冷卻的速率很小，阻止或延緩了內(nèi)層水溫繼續(xù)下降的正常進(jìn)行。另外由于水結(jié)冰時體積要膨脹，已經(jīng)形成的“冰殼”也對進(jìn)一步結(jié)冰起著某種約束或抑制作用。盛有初溫100℃熱水的杯，冷凍的時間相對來說要少得多，看到的現(xiàn)象是表面的冰層總不能連成冰蓋，看不到“冰殼”形成的現(xiàn)象，只是沿冰水的界面向液體內(nèi)生長出針狀的冰晶（在初溫低于12℃時，看不到這種現(xiàn)象）。隨著時間的流逝，冰晶由細(xì)變粗，這是因?yàn)槌鯗馗叩臒崴?，上層水冷卻后密度變大向下流動，形成了液體內(nèi)部的對流，使水分子圍繞著各自的“結(jié)晶中心”結(jié)成冰。初溫越高，這種對流越劇烈，能量的損耗也越大，正是這種對流，使上層的水不易結(jié)成冰蓋。由于熱傳遞和相變潛熱，在單位時間內(nèi)的內(nèi)能損耗較大，冷卻速率較大。當(dāng)水面溫度降到0℃以下并有足夠的低溫時，水面就開始出現(xiàn)冰晶。初溫較高的水，生長冰晶的速度較大，這是由于冰蓋未形成和對流劇烈的緣故，最后可以觀察到冰蓋還是形成了，冷卻速率變小了一些，但由于水內(nèi)部冰晶已經(jīng)生長而且粗大，具有較大的表面能，冰晶的生長速率與單位表面能成正比，所以生長速度仍然要比初溫低的水快得多。(2)。 生物原因同雨滴的形成需要“凝結(jié)核”一樣，水要結(jié)成冰，需要水中有許許多多的“結(jié)晶中心”。生物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，水中的微生物往往是結(jié)晶中心。某些微生物在熱水（水溫在100℃以下一點(diǎn)）中繁殖比冷水中快，這樣一來，熱水中的“結(jié)晶中心”就要比冷水中的“結(jié)晶中心”多得多，加速了熱水結(jié)冰的協(xié)同作用：圍繞“結(jié)晶中心”生長出子晶，子晶是外延結(jié)晶的晶核。對流又使各種取向的分子流過子晶，依靠晶體表面的分子力，抓住合適取向的水分子，外延生長出分子作有序排列的許多晶粒，懸浮在水中。結(jié)晶釋放的能量則通過對流放出，而各相鄰的冰粒又連結(jié)成冰，直到水全部凍結(jié)為止。以上是科學(xué)家對觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行綜合分析所得出的一些結(jié)論和提出的一些解釋。但要真正解開“姆潘巴問題”的謎，對其做出全面定量而令人滿意的結(jié)論，還有待于進(jìn)一步的探索?，F(xiàn)在有的學(xué)者提出用高錳酸鉀作液體示蹤劑，用雙層通電玻璃觀察窗來進(jìn)一步觀察，有興趣的讀者不妨一試，或許揭開這個歷時二十多年奧秘的人將是你。為什么冬天溫水比冷水凍得快？這是因?yàn)闇厮^冷水膨脹,內(nèi)部空間較大,密度較小且水分子較活躍,相互碰撞較頻繁。所以,在冬天寒冷的情況下，活躍的水分子把冷氣溫迅速相互傳遞并較為暢通地在密度較小的溫水里傳播，整體水溫下降的速度也就相對較快。冷水的密度較大，水分子活動也較慢，冷氣溫在冷水里的整體傳播速度也就較緩慢。所以這時溫水比冷水凍得相對更快?！ 〉珵槭裁礈厮南陆禍囟茸罱K超過冷水的下降溫度且首先結(jié)冰呢？試設(shè)想，當(dāng)溫水下降的溫度到達(dá)冷水下降的溫度時，它們這時的情況按常理應(yīng)該完全一樣，并至少一齊下降到同時結(jié)冰，而不是溫水先到達(dá)結(jié)冰。問題最關(guān)鍵之處就是當(dāng)溫水和冷水下降到相同溫度時，溫水和冷水的情況并不完全一樣，這是因?yàn)闇囟燃彼傧陆档臏厮畠?nèi)部空間結(jié)構(gòu)并沒有隨急速下降的溫度而來得及急速相應(yīng)收縮，以至溫水的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)在低溫時變得較穩(wěn)且收縮緩慢，當(dāng)?shù)竭_(dá)與冷水下降的溫度相同時，溫水的密度還是比冷水的密度小，相應(yīng)的水分子有較大的自由空間且較冷水的水分子活躍，所以這時傳遞冷氣溫還是比冷水快，自然溫水的下降溫度很快就超過冷水的下降溫度并首先結(jié)冰?！ 【C合上述，在冬天寒冷的情況下，溫水和冷水的溫度在下降到結(jié)冰過程中，溫水的下降速度始終比冷水快。如果冷水在結(jié)冰前被溫水趕上，溫水很定能超過冷水首先結(jié)冰。這不是與賽跑很相似嗎？ 。