热水和冷水同时放冰箱那个先结冰?为什么?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/17 04:31:09
等量?

热水
1.冷却的快慢不是由液体的平均温度决定的,而是由液体上表面与底部的温度差决定的,热牛奶急剧冷却时,这种温度差较大,而且在整个冻结前的降温过程中,热牛奶的温度差一直大于冷牛奶的温度差。
2.上表面的温度愈高,从上表面散发的热量就愈多,因而降温就愈快。
基于以上两方面的理由,热水以更高的速度冷却着,这便是热水先冻结的秘密。

热水先结冰.

这是坦桑尼亚的马干巴中学三年级学生姆潘巴,在1963年偶然发现的。有一天,姆潘巴和几位同学一起做冰淇淋,为了抢先,一位同学将生牛奶加糖后,立即送进冰箱的冷冻室;而姆潘巴则按部就班,将牛奶煮沸,放糖后送入冰箱。过了一段时间后,姆潘巴发现,他的热牛奶已经冻结,而其他同学的冷牛奶却还是很稠的液体。这是为什么?姆潘巴百思不得其解。这就是有名的“姆潘巴之谜”。

最初的一种解释认为,较热的容器溶化了它下面的冰,从而与冰箱的隔板保持较好的热接触。可是,如果让容器与冰箱隔板隔开,热的混合物依然比冷的冻结早。这种看法并不对。

1969年,姆潘巴和达累斯萨拉姆大学物理系系主任奥斯玻恩在英国的《物理教师》杂志上共同撰文,认为冷却主要在于液体表面,冷却速率决定于液体表面的温度而并非决定于整体的平均温度,液体内部的对流使得液面温度维持比内部温度高,即使两杯液体冷却到相同的平均温度,原来热系统的热量损失仍要比原来冷的系统来得多,液体在冻结之前必须经过一系列的过渡温度,因此,用单一温度来描述系统显然不够,还要取决于初始条件的温度梯度。

以后,人们发现,这个貌似简单的问题不仅涉及物理学,而且还涉及微生物的生物作用问题。因为水结成冰,需要许多结晶中心,它们往往是水中的微生物,而某些微生物在较热水中繁殖得比冷水中快,这样便加速了结冰过程。

现在,一般认为,造成“热水先结冰”现象的原因有:首先,液体在较热的容器中循环较好,容器中部的热水迅速地流向容器壁或流向水的表面;其次,如果水比较热,就会放出更多的溶于水中的气体,溶解的气体会推迟冷却时间,冷却前除去溶解的气体可以使水较快地达到冻结点;第三,热水比冷水会失掉更多的质量和蒸发热,例如,水从100℃冷却到0℃,假设主要的热损失由蒸发引起,则其质量损失约为16%,