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  • 為什么溫水比冷水結(jié)冰快?

    賢惠

    溫水的內(nèi)部空間大,密度小,且水分子活躍,相互碰撞較頻繁。而冷水的密度較大,水分子活動也較慢,冷氣溫在冷水里的整體傳播速度也就緩慢,所以溫水比冷水結(jié)冰快。

    在生活中,有很多細(xì)節(jié)之處我們都不明所以,其中的原理我們也不清楚,甚至?xí)驗槔硭?dāng)然而造成錯誤的想法。當(dāng)有人詢問你:熱水和冷水哪一個結(jié)冰會更快?很多人都會理所當(dāng)然的認(rèn)為是冷水了。但是事實卻是相反,并不是冷水,而是熱水,這個現(xiàn)象被稱為“姆潘巴問題”。

    我們會遇到這樣一個現(xiàn)象,就是熱水會比冷水結(jié)冰更加快,很多人都覺得不可思議,這是為什么呢?首先冷水結(jié)冰需要很長時間,這是因為水和玻璃都是熱傳導(dǎo)不良的材料,水杯里的水因為溫度下降,體積膨脹,這時候水在最表面處先結(jié)冰,其次是底部和四周。這時候被封閉的內(nèi)層的水就與外界的空氣隔絕,只能靠傳導(dǎo)和輻射來散熱,所以冷卻就會很慢。

    而熱水冷卻的時間卻少的多是因為,上層水冷卻后向下流動,形成了液體內(nèi)部的對流。溫度越高,對流就會越劇烈,這時候能量的消耗就會變大。當(dāng)水面溫度降到0℃以下并有溫度足夠低時,水面就開始出現(xiàn)冰晶。而水杯內(nèi)部中的冰晶已經(jīng)生長了,于是水分子就會圍著結(jié)晶中心結(jié)成冰。這就是為什么熱水比冷水結(jié)冰快。

    我們肯定會在生活中遇到這種現(xiàn)象,就是當(dāng)兩個玻璃不小心沾了水放在一起時,我們會發(fā)現(xiàn)它們會黏在一起,并且這時候我們很難將兩塊玻璃分開。這是因為玻璃看似很光滑,但是兩塊玻璃之前仍然存在著很多微小的空隙,當(dāng)我們不小心在兩塊玻璃間抹上水后,這些空隙就會被水填滿,又因為外部的壓強會將兩塊玻璃緊緊地壓在一起,再加上水分子之間的引力,玻璃就很難被分開了。