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熱牛奶會先結冰。
冷卻的速度不是由液體的平均溫度決定的,而是由液體上下表面的溫差決定的,當熱牛奶冷卻時,溫差越大,上表面溫度越高,表面散發的熱量越多,所以冷卻速度更快。
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這是乙個有趣的問題! 讓我們**它。
根據常識,冰牛奶顯然比熱牛奶更容易結冰。
這是因為當熱牛奶冷卻時,其分子會減慢運動速度並逐漸變得更加有序。 然而,當熱牛奶中的水分子與冷冰箱中的空氣相遇時,它們會迅速冷卻並形成冰晶。 這些冰晶繼續吸收剩餘的乳液分子,從而形成更大的冰晶。
相比之下,冰牛奶中的水分子已經處於最低能級,因此它們已經達到了最大量級。 這意味著冰牛奶中的水分子比熱牛奶中的水分子更難結晶。 此外,由於冰牛奶的溫度低於冰箱空氣的溫度,水分子會從冰牛奶中吸收熱量,從而減緩冰晶的形成。
綜上所述,熱牛奶會比冰牛奶凍結得更快。
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熱牛奶———冰牛奶所需的時間為t1,冰牛奶的冷凍時間為t2。 因為熱牛奶先變成冰牛奶,然後再冷凍,所以冷牛奶很快,雖然書上說它熱得快......
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類別: 生活.
分析:熱杯會先結冰。
從物理學的角度來看,冷卻機理有輻射、傳導、汽化和對流四種,通過實驗觀察發現,熱水先於冷水結冰的原因主要是傳導、汽化、對流相互作用的綜合結果。 玻璃杯含有4冷水結冰時,由於水和玻璃是熱的不良導體,液體內部的熱量難以通過傳導傳遞到表面,杯子中的水由於溫度下降而聚集在表面,體積膨脹,密度降低,因此首先在水面結冰, 其次是底部和周圍,從而形成乙個封閉的“冰殼”。
此時,內層水與空氣隔絕,只能通過傳導和輻射消散,冷卻非常緩慢,此外,這種“冰殼”在水結冰時對水的體積膨脹起到“抑制”作用,這也減慢了內部結冰的速度。 裝有100熱水的玻璃杯結冰相對較少,現象是表面的冰層無法連線成冰蓋,看不見“冰殼”,但針狀冰晶沿著冰水介面生長成液體(初始溫度低於12時看不到這種現象), 並逐漸變稠,這是因為熱水在初始溫度下,上層水的冷卻密度變大並向動,形成液體的內部對流,使水分子在各自的結晶中心周圍形成冰,初始溫度越高,這種對流越強烈,能量損失越大, 冷卻速度越快,雖然最後形成了“冰蓋”,但冷卻速度變小了,但由於水中的冰晶已經生長並且粗糙,具有較大的表面能,
從生物作用的角度來看,水中的微生物往往是水可以結冰的“結晶中心”。 一些微生物在熱水(低於100)中比在冷水中繁殖得更快,冷水中的“結晶中心”比冷水中多得多,加速了熱水凍結的協同作用。
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姆貝巴效應,熱水首先結冰。
1.蒸發 – 在將熱水冷卻到冷水初始溫度的過程中,熱水會因蒸發而失去一些水分。 質量越小,水越容易冷卻和結冰。
這樣,熱水可能比冷水更早結冰,但冰量更少。 如果我們假設水只通過蒸發失去熱量,理論計算表明蒸發解釋了MPEMBA效應。 這種解釋是合理和直觀的,蒸發確實是乙個重要因素。
然而,這並不是唯一的機制。 蒸發不能用在密閉容器中進行的實驗來解釋,因為密閉容器沒有水蒸氣可以離開。 許多科學家聲稱,僅靠蒸發不足以解釋他們所做的實驗。
2.溶解氣體 – 熱水比冷水保留更少的溶解氣體,當它沸騰時,大量氣體從水中逸出。 溶解的氣體可以改變水的性質。
要麼更容易形成對流(因此更冷),要麼減少每單位質量水凍結所需的熱量,或者改變沸點。 有一些實驗支援這種解釋,但不是理論計算。
3.對流 – 由於冷卻,水會形成對流和不均勻的溫度分布。 隨著溫度的公升高,水的密度降低,因此水面比水底更熱"熱頂".
如果水主要通過表面散失熱量,那麼,"熱頂"水的散熱速度快於溫度均勻的速度。 當熱水冷卻到冷水的初始溫度時,它會有乙個熱頂部,因此與平均溫度相比,它會冷卻得更快,但水的溫度均勻。 雖然在實驗中可以看到熱帽和相關的對流,但對流是否可以解釋MPEMBA效應仍然未知。
4.周圍的事物——兩杯水中的最後一杯——與自己無關,而是與周圍環境有關。 初始溫度較高的水可能會以複雜的方式改變其周圍環境,從而影響冷卻過程。
例如,如果將這杯水放在一層霜上,霜的導熱性很差。 熱水可以融化這層霜,為自己創造乙個更好的冷卻系統。 顯然,這種解釋不是籠統的,許多實驗都沒有將容器放在霜層上。
最後,過冷對於這種效果可能很重要。 過冷是水在低於 0 時結冰的現象。 有一項實驗發現,熱水比冷水更不可能過冷。
這意味著熱水會首先結冰,因為它在較高溫度下會結冰。 但這並不能完全解釋MPEMBA效應,因為我們仍然需要解釋為什麼熱水少會太冷。
在許多情況下,熱水先於冷水結冰,但並非所有實驗都觀察到這種現象。 而且,雖然有很多解釋,但仍然沒有完美的解釋。 因此,姆彭巴效應仍然是乙個謎。
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乍一看,我們的第一印象是冷水當然會很快結冰。 但事實並非如此。 如果在冰箱裡放兩杯等重的水,一杯冷的,一杯熱的,它們會同時開始在冰箱裡散熱。
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從物理上講,有四種冷卻機制:輻射、傳導、汽化和對流。
如果描述熱水和冷水凍結的過程並分析其原因,將更具啟發性
裝有初始溫度為4°C的冷水的杯子長時間凍結,杯中的水因溫度下降而體積膨脹,密度變小,聚集在表面。 因此,水首先在表面結冰,然後是底部和外圍,這也起到了進一步凍結的約束或抑制作用。
初始溫度為100°C熱水的杯子,結冰時間比較小,看到的現象是表面的冰層無法連線成冰蓋,看不到“冰殼”形成的現象,所以熱水先結冰。
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此問題有兩種可能性:
1.當一杯熱水的溫度不是很高時,大約在40到50攝氏度左右,很明顯冷水先結冰。
2.當這是一杯沸水時,您很有可能會首先看到熱水結冰。 在冰箱中冷凍的過程是加速熱量損失的過程。
在物理學中,一般來說,一種物質從液態轉化為固態時需要釋放熱量,一杯熱水的熱量明顯比冷水多,所以它顯然需要損失更多的熱量,所需的冷卻時間會更長。 但如果是沸水,那就不一樣了。 水煮沸後,其中的溶解氧等雜質會揮發,那麼這杯水就相當於被淨化了(水在自然界中是有雜質的),純物質的凝固點會發生變化,這與純天然狀態下的水不同,所以你可能會看到熱水先結冰的現象。