有兴趣的帮个忙把一杯热水和一杯冷水同时放入同一个冰箱内,哪杯水结冰得更快?为什么?

有兴趣的帮个忙把一杯热水和一杯冷水同时放入同一个冰箱内,哪杯水结冰得更快?为什么?
有兴趣的帮个忙
把一杯热水和一杯冷水同时放入同一个冰箱内,哪杯水结冰得更快?为什么?

有兴趣的帮个忙把一杯热水和一杯冷水同时放入同一个冰箱内,哪杯水结冰得更快?为什么?
热水
当姆潘巴还是一名小学生时,老师带着他们做水的结冰实验,姆潘巴把一杯冷水和一杯热水同时置于冰箱冷冻室中,奇怪!热水先结冰,老师以为他搞错了杯子,把杯子作好记号再做,还是热水先结冰.他们把这一问题寄往有关科学杂志,这一问题也引起了科学界的困惑,于是就有了这有名的姆潘巴之谜.
在姆潘巴问题中,有一个物质运动惯性的问题,一个价和电子的运动惯性是微不足道的,但是整体物质的价和电子的运动惯性却是不可忽视的.大家都知道0℃的水与0℃ 的冰并存,把冷水缓慢地降温到0℃ ,水还是水,并不结冰,即水的价和电仍然维持着原来的运动方式.把水降温到0℃以下,当水开始了结冰,再回到0℃,这时的水会都结成冰.这就是说水经过过冷之后,尽管是部分价和电子的运转由立交进入到平面,然而这种运动方式一旦开始,所有的价和电子都将按这个趋势进入新的运动状态.
在水中,分子之间的结构元是成链、成团,时接时分的.温度降低时,水分子的二个价和运转由立交的扭转,转变成二个垂直的平面运转,如图5--1,结构元之间电磁力方向由紊乱变得稳定,结构元连成连续稳固的架体结构,水就结成冰.
置于冰箱中的冷水与外界温差较小,核外电子向外界轻微地辐射出电磁波,同时缓慢地降低自身的价和运转速率.因为温差不大,这种辐射和降温一般在物质的表面,整体物质降温还有一个从内向外的传递过程,需较长时间才能使整体的价和电子的运转由立交逐步地归顺到有序的平面运转,使水结冰.
而冰箱中的热水与外界温差大,降温幅度很大,物质表面和内部的核外电子向外界迅速地辐射出电磁波,很快地降低自身的价和运转速率,先冷部分价和电子的运动线路立即由扭转归于平面运转,使得电磁力的方向由扭动转为稳定.稳定有序的电磁力使得周围扭动的电磁力迅速归顺,较快地形成固定对位的连续架体,热水也就较快地结成了冰.

没试过，猜是冷水。

1969年盛夏，艾拉斯托·穆宾巴想亲手制作冰激凌，他把一杯由牛奶和糖水等物质相混合的、还没有放凉的温热液体放进了冰箱冷冻室，结果他惊讶地发现，这次液体结晶得比以往任何一次都快，他很快就吃到了自己亲手制作的冰激凌。这个有趣的发现激发他深入研究的欲望。从那以后，艾拉斯托·穆宾巴相继做了很多温水冷冻实验，写了很多篇研究报告。由于艾拉斯托·穆宾巴的突出贡献，这个神奇的自然现象现在被科学界称为“穆宾巴效应”...

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1969年盛夏，艾拉斯托·穆宾巴想亲手制作冰激凌，他把一杯由牛奶和糖水等物质相混合的、还没有放凉的温热液体放进了冰箱冷冻室，结果他惊讶地发现，这次液体结晶得比以往任何一次都快，他很快就吃到了自己亲手制作的冰激凌。这个有趣的发现激发他深入研究的欲望。从那以后，艾拉斯托·穆宾巴相继做了很多温水冷冻实验，写了很多篇研究报告。由于艾拉斯托·穆宾巴的突出贡献，这个神奇的自然现象现在被科学界称为“穆宾巴效应”。
现在，在许多解释中最为普遍的理论为：温差理论，即冬天温水比冷水冻得快，是因为温水与周围环境之间的温差大于冷水与周围环境之间的温差，温差大温水中水分子的能量会很快散发到周围环境中。当然，这个理论仍然遭到许多科学家的质疑。因为按照这个理论，冷水与周围环境之间的温差小，冷水分子能量失去较慢，那么出现的问题是，温水终究要变成冷水，它变成冷水后结晶速度应该与冷水直接冷冻一样。因此，考虑到把温水冷却成冷水时耗费的时间，应该得出结论，即无论怎样冷水都应比温水冷冻得快。看来，这个“温差理论”也不值得推敲。 报道称，那么，温水到底缘何比冷水冷冻得快呢？温水在冷冻过程中肯定还有一个至今未被人们认知的机理。也许不久的将来，科学家会解开藏在我们身边的这个谜团。

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热水比冷水先结冰！ 事实上，在一般实验条件下，热水会比冷水更快结冰。这种现象违反直觉，甚至连很多科学家也感到惊讶。但它的确是真的，曾在很多实验观察和研究过。虽然在经过亚里斯多德、培根，和笛卡儿 [1- 3] 三人的介绍后，此现象已被发现了几个世纪，但却一直没有被引入现代科学。直至1969年，才由坦桑尼亚的一间中学的一个名叫 Mpemba 的学生引入现代科学。这个效应早期发现史，和后期 Mpemba...

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热水比冷水先结冰！ 事实上，在一般实验条件下，热水会比冷水更快结冰。这种现象违反直觉，甚至连很多科学家也感到惊讶。但它的确是真的，曾在很多实验观察和研究过。虽然在经过亚里斯多德、培根，和笛卡儿 [1- 3] 三人的介绍后，此现象已被发现了几个世纪，但却一直没有被引入现代科学。直至1969年，才由坦桑尼亚的一间中学的一个名叫 Mpemba 的学生引入现代科学。这个效应早期发现史，和后期 Mpemba 再发现的故事－－尤其是后者，都是充满戏剧性的寓言。寓意人们在判断什么是不可能时，别过于仓促。这一点，下面会说到。 热水比冷水更快结冰的现象通常叫「Mpemba 效应」。无疑地，很多读者对这一点很怀疑，因此，有必要先明确地指出，什么是 Mpemba 效应。有两个形状一样的杯，装着相同体积的水，唯一的分别是水的温度。现在将两杯水在相同的环境下冷却。在某些条件下，初温较高的水会先结冰，但并不是在任何情况下，都会这样。例如，99.9° C 的热水和 0.01° C 的冷水，这样，冷水会先结冰。Mpemba 效应并不是在任何的初始温度、容器形状、和冷却条件下，都可看到。 这似乎是不可能的，不少敏锐的读者可能已经想出一个方法，去证明它不可能。这种证明通常是这样的： 30° C 的水降温至结冰要花 10 分钟， 70° C 的水必须先花一段时间，降至 30° C，然之后再花 10 分钟降温至结冰。由于冷水必须做过的事，热水也必须做，所以热水结冰较慢。这种证明有错吗？　　这种证明错在，它暗中假设了水的结冰只受平均温度影响。但事实上，除了平均温度，其它因素也很重要。一杯初始温度均匀，70° C 的水，冷却到平均温度为 30° C 的水，水已发生了改变，不同于那杯初始温度均匀，30° C 的水。前者有较少质量，溶解气体和对流，造成温度分布不均。这些因素亦会改变冰箱内，容器周围的环境。下面会分别考虑这四个因素。所以前面的那种证明是行不通的，事实上，Mpemba 效应已在很多受控实验中观察到 [5,7-14]。 这种现象的发生机制，仍然没有得确切的了解。虽然有很多可能的解释已被提出过，但到目前为止，还没有一个实验可以清晰地显示它的机制。如果有的话，这实验就十分重要了。你可能会听到有人很自信地说，X 是 Mpemba 效应的原因。这些说法通常都是基于猜测，或只看着小量文献的证据，而忽略其它。当然，有根据地猜测，和选择你信赖的实验结果，是没错的。问题是，对于什么是 X，不同的人提出不同的说法。 为什么现代科学不回答这个看起来很简单的结冰问题？主要的问题是，水结冰所花的时间的长短，对实验设计中的很多因素，都是很敏感的。例子容器的形状和大小、冰箱的形状和大小、水中气体和其它杂质、结冰时间的定义，等等。因为这种敏感性，即使有实验支持 Mpemba 效应的存在，但不能支持在这些条件之外， Mpemba 效应的发生和发生的原因。正如 Firth [7] 所讲「这个问题有太多的变量，以致任何从事这项研究的实验室，一定会得出和其它实验室不同的结果。」 所以，由于做过的实验不多，而且常常在不同的实验条件下，所提出过的机制中，没有一个能很有信心地被宣称，就是「那个」机制。在上面我们提到的那四个因素，热水冷却到冷水的初始温度，会有变化。下面是这四个相关机制的简单描述，它们被认同能解释 Mpemba 效应。抱负不凡的的读者可以跟着那些连结，获得更完整的解释，相反的论调，和用这些机制解释不了的实验。似乎并没有一个机制，能解释在所有情况下的 Mpemba 效应，但不同的机制在不同的条件下是重要的。

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