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冷水先结冰还是热水先结冰图片
在相同条件下,冷水先结冰。因为水是先降温至摄氏零度,再凝结成冰。一克水温度降低一度放出一卡热量,一克零度的水变成一克零度的冰要释放80卡热量,整个是一个放热过程。热水比同量冷水含热能量多释放能量的时间长,在相同条件下,自然是冷水先结冰。
热水和冷水同时放入冰箱哪个先结冰
热水先结冰。因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,故热水就会比冷水先结冰,但冰量较少。这种自然现象被命名为“姆佩巴效应”,是指在同等质量和同等冷却环境下,温度略高的液体比温度略低的液体(非纯水)先结冰的现象。
热水先结冰。因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,故热水就会比冷水先结冰,但冰量较少。这种自然现象被命名为“姆佩巴效应”,是指在同等质量和同等冷却环境下,温度略高的液体比温度略低的液体(非纯水)先结冰的现象。
热水和冷水哪个先结冰?
热水比冷水结冰快。
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,所以热水就会比冷水早结冰,但冰量较少。这种自然现象被命名为“姆佩巴效应”。
在2017年,两个研究小组独立且同时发现了姆潘巴效应的理论证据,并且还预测了一种新的“反向”姆潘巴效应。
起初也有不少学者并不相信姆潘巴现象,但随着姆潘巴现象一次次地被重复验证,人们开始理解并研究其中的原因。
![冷水和热水哪个先结冰,冷水先结冰还是热水先结冰图1](/uploads/images/article/20230428/1682650686_644b363e5f423.png)
姆佩巴效应一般会分别考虑的因素:
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。
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。
将热水和冷水同时放到冰箱里
对于“将热水和冷水同时放到冰箱里,哪个先结冰?”这个问题,我想大多数人第一感觉就是冷水结冰比较快,觉得冷水本来就温度低,但是上物理课有认真听课的同学都知道是热水先结冰。下面我用通俗和举例的方式给大家简单说下是什么原因:
![冷水和热水哪个先结冰,冷水先结冰还是热水先结冰图2](/uploads/images/article/20230428/1682650686_644b363e766c6.jpg)
第一个原因,传热有三种基本的方式,导热、对流和辐射,三种传热方式的传热量(速率)均与其传热系数和冷热源之间的温差相关,有的传热方式甚至与温度的4次方成正比,而热水的绝对温度以及与冷冻室环境温度之间的温差远大于冷水,同时,传热系数亦会随着温度的升高而有一定的变大,所以,尽管热水热容量大,但综合下来,热水的传热速率远远大于冷水。
就象两个赛跑能力相近的人赛跑,终点在同一地点,第一个人跑50米,另一人在60米外启功,以正常速度跑到还有50米处时第一人再从0启动,这时,两人的终点相同、距离相同,同为50米,但显而易见,第二个人占有绝对优势,会先到达终点,其实是赢在了起点。
![冷水和热水哪个先结冰,冷水先结冰还是热水先结冰图3](/uploads/images/article/20230428/1682650686_644b363e89826.jpg)
第二个原因,传热具有热惯性,当冷水和热水与环境之间温差缩小甚至消失后,冷水由于传热速率小,传热惯性小,其传热过程会很快终结,结冰的过程会相对较慢,而热水由于传热速率高,传热惯性大,虽然与环境之间温差已基本消失,仍会继续高速传热,这个特性会让结冰的时间相对于冷水要短很多。
就象一个速度快的人到达终点后一定会多跑过十几甚至二十几米才能停下来一样,而一个速度慢的人会很快停下来。
![冷水和热水哪个先结冰,冷水先结冰还是热水先结冰图4](/uploads/images/article/20230428/1682650686_644b363eaded8.jpg)
以上两方面就是热水比冷水先结冰的主要原因。
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