同体积的一杯热水和一杯冷水同时放入冷冻室,为什么是热水先结冰?

同体积的一杯热水和一杯冷水同时放入冷冻室,为什么是热水先结冰?

热水在进入冷冻室的时候,由于外界温度低,水蒸汽不断的蒸发,蒸发的同时还要吸走大量的热量.

冷水温度本来就低,跟冷冻室温度差不多的时候,发生的热传递比较慢.

相比,热水的水蒸汽蒸发吸走热量,使水的温度迅速下降,处于0度的时候,热水由于前面水蒸汽的蒸发吸热提早达到0界点.而冷水是慢慢的达到0界点.所以热水比冷水先结冰.

热水有蒸气

四个因素: 1. 蒸发——在热水冷却到冷水的初温的过程中，热水由于蒸发会失去一部分水。质量较少，令水较容易冷却和结冰。这样热水就可能较冷水早结冰，但冰量较少。如果我们假设水只透过蒸发去失热，理论计算能显示蒸发能解释Mpemba效应。这个解释是可信的和很直觉的，蒸发的确是很重要的一个因素。然而，这不是唯一的机制。蒸发不能解释在一个封闭容器内做的实验，在封闭的容器，没有水蒸气能离开。很多科学家声称，单是蒸发，不足以解释他们所做的实验。 2. 溶解气体——热水比冷水能够留住较少溶解气体，随着沸腾，大量气体会逃出水面。溶解气体会改变水的性质。或者令它较易形成对流（因而较易冷却），或减少单位质量的水结冰所需的热量，或者改变沸点。有一些实验支持这种解释，但没有理论计算的支持。 3. 对流——由于冷却，水会形成对流，和不均匀的温度分布。温度上升，水的密度就会下降，所以水的表面比水底部热—叫"热顶"。如果水主要透过表面失热，那么，"热顶"的水失热会比温度均匀的快。当热水冷却到冷水的初温时，它会有一热顶，因此与平均温度相同，但温度均匀的水相比，它的冷却速率会较快。虽然在实验中，能看到热顶和相关的对流，但对流能否解释Mpemba效应，仍是未知。 4. 周围的事物——两杯水的最后的一个分别，与它们自己无关，而与它们周围的环境有关。初温较高的水可能会以复杂的方式，改变它周围的环境，从而影响到冷却过程。例如，如果这杯水是放在一层霜上面，霜的导热性能很差。热水可能会熔化这层霜，从而为自己创立了一个较好的冷却系统。明显地，这样的解释不够一般性，很多实验都不会将容器放在霜层上。 　　最后，过冷在此效应上，可能是重要的。过冷现象是水在低于0℃时才结冰的现象。有一个实验发现，热水比冷水较少会过冷。这意味着热水会先结冰，因为它在较高的温度下结冰。

热水有蒸气啊

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。

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