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编译叶宣伽张珂撖静宜
年,坦桑尼亚的一名中学生姆潘巴在和他的同学在一起制作冰激凌时发现,热牛奶比冷牛奶更早结冰。温度较高的液体竟然比温度较低的液体先结冰,这个乍看之下违反直觉的理论吸引了众多人的兴趣,它被命名为姆潘巴现象(Mpembaeffect),正得名于这位发现此现象的中学生。
但是我们的常识告诉我们,热水在结冰之前得先变成冷水啊,为什么会反而结冰更快呢?回想一下物理课堂上老师强调的理论:“无论初温高低,如果水想要结冰,那么液体的温度必须先降到凝固点(freezingpoint),然后液态的水才能从液相转变为固相,凝结成冰。”所以热水结冰理应消耗更多的时间与能量,因为显然比起冷水,要到达凝固点(约0摄氏度),热水需要降低更多的温度。想象一下,假设热水的初始温度是70℃,冷水(常温水)的初始温度是30℃,当70℃的热水变成30℃的时候,冷水的温度只可能更低,因此,看起来热水比冷水先结冰是不可能的。
一次姆潘巴现象实验的照片,可以看到,热水比冷水先结成一整块冰了。图片来源:eec.
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