1樓：陳蓉
熱水誰先結冰的研究
人們通常都會認為，一杯冷水和一杯熱水同時放入冰箱時，冷水結冰快。事實並非如此。2023年的一天，在地處非洲熱帶的坦尚尼亞一所中學裡，一群學生想做一點冰凍食品降溫。
一個名叫埃拉斯托·姆佩巴的學生在熱牛奶里加了糖後，準備放進冰箱裡做冰淇淋。他想，如果等熱牛奶涼後放入冰箱，那麼別的同學將會把冰箱佔滿，於是就將熱牛奶放進了冰箱。過了不久，他開啟冰箱一看，令人驚奇的是，自己的那杯冰淇淋已經變成了一杯可口的冰淇淋，而其他同學用冷水做的冰淇淋還沒有結冰。
他的這一發現並沒有引起老師和同學們的注意，相反在為他們的笑料。姆佩巴把這特殊現象告訴了達累薩拉姆大學的物理學教授奧斯博爾內博士。奧斯博爾內聽了姆佩巴的敘述後也感到有點驚奇，但他相信姆佩巴講的一定是事實。
尊重科學的奧斯博爾內又進行了實驗，其結果也姆佩巴的敘述完全相符。這就確切地肯定了在低溫環境中，熱水比冷水結冰快。此後，世界上許多科學雜誌載文介紹了這種自然現象，還將這種現象命名為"姆佩巴效應"（mpembaeffect）。
那麼我想，熱水在降溫過程中會經歷和冷水一樣的溫度，這樣之後與冷水情況一樣，所以應該是冷水先結冰。但為什麼姆佩巴的實驗中卻是熱牛奶先結冰呢？帶著這樣的問題，我做了一個實驗，我想要自己來證明，到底是熱水先結冰還是冷水先結冰。
下面是我的實驗記錄。
【實驗器材】兩個形狀和材料都相同的杯子、電熱水壺、康師傅礦泉水。【實驗步驟】1．將同等質量的常溫的和剛燒開不久的礦泉水分別倒入兩個杯子，把他們同時放到窗戶外邊，並且給兩個杯子標號：甲、乙。
2．每隔1小時檢視一次兩個杯子裡水的狀態。3．整理資料，得出結論。【實驗記錄】將兩個杯子同時放到窗外。
一個小時後觀察，發現甲、乙兩杯子水溫均明顯降低。甲杯子用手觸控明顯感覺到冰涼，而乙杯子的溫度卻感覺不是那麼冷。又過了一個小時，開啟冰箱，觀察兩個杯子。
甲杯子水面的邊緣出現細碎冰渣，乙杯子變得有些凍手，但是沒有結冰。又過了一個小時，再次觀察。甲杯子水面結了一層薄冰，乙杯子水面邊緣出現冰渣。
半小時後再次觀察。甲杯子已經結了一層比較厚的冰，而乙杯子水面卻是剛剛結成薄冰。【實驗結論】可以看出在同樣的溫度條件下，質量相同的冷水比熱水先結冰。
為什麼我做的實驗結果和姆佩巴遇到的情況不一樣呢？帶著問題，我到網上查詢了關於姆佩巴效應的一系列資料。
對姆佩巴效應的各種解釋
什麼是mpemba效應？有兩個形狀一樣的杯，裝著相同體積的水，唯一的分別是水的溫度。現在將兩杯水在相同的環境下冷卻。
在某些條件下，初溫較高的水會先結冰，但並不是在任何情況下，都會這樣。例如，99.9℃的熱水和0.
01℃的冷水，這樣，冷水會先結冰。mpemba效應並不是在任何的初始溫度、容器形狀、和冷卻條件下，都可看到。
一般人會認為這似乎是不可能的，還有人會試圖去證明它不可能。這種證明通常是這樣的：30℃的水降溫至結冰要花10分鐘，70℃的水必須先花一段時間，降至30℃，然後再花10分鐘降溫至結冰。
由於冷水必須做過的事，熱水也必須做，所以熱水結冰慢。這種證明有錯嗎？
這種證明錯在，它暗中假設了水的結冰只受平均溫度影響。但事實上，除了平均溫度，其它因素也很重要。一杯初始溫度均勻，70℃的水，冷卻到平均溫度為30℃的水，水已發生了改變，不同於那杯初始溫度均勻，30℃的水。
前者有較少質量，溶解氣體和對流，造成溫度分佈不均。這些因素會改變冰箱內，容器周圍的環境。下面會分別考慮這四個因素。
1.蒸發——在熱水冷卻到冷水的初溫的過程中，熱水由於蒸發會失去一部分水。質量較少，令水較容易冷卻和結冰。
這樣熱水就可能較冷水早結冰，但冰量較少。如果我們假設水只透過蒸發去失熱，理論計算能顯示蒸發能解釋mpemba效應。這個解釋是可信的和很直覺的，蒸發的確是很重要的一個因素。
然而，這不是唯一的機制。蒸發不能解釋在一個封閉容器內做的實驗，在封閉的容器，沒有水蒸氣能離開。很多科學家聲稱，單是蒸發，不足以解釋他們所做的實驗。
2.溶解氣體——熱水比冷水能夠留住較少溶解氣體，隨著沸騰，大量氣體會逃出水面。溶解氣體會改變水的性質。
或者令它較易形成對流（因而較易冷卻），或減少單位質量的水結冰所需的熱量，或者改變沸點。有一些實驗支援這種解釋，但沒有理論計算的支援。
3.對流——由於冷卻，水會形成對流，和不均勻的溫度分佈。溫度上升，水的密度就會下降，所以水的表面比水底部熱—叫"熱頂"。
如果水主要透過表面失熱，那麼，"熱頂"的水失熱會比溫度均勻的快。當熱水冷卻到冷水的初溫時，它會有一熱頂，因此與平均溫度相同，但溫度均勻的水相比，它的冷卻速率會較快。雖然在實驗中，能看到熱頂和相關的對流，但對流能否解釋mpemba效應，仍是未知。
4.周圍的事物——兩杯水的最後的一個分別，與它們自己無關，而與它們周圍的環境有關。初溫較高的水可能會以複雜的方式，改變它周圍的環境，從而影響到冷卻過程。
例如，如果這杯水是放在一層霜上面，霜的導熱效能很差。熱水可能會熔化這層霜，從而為自己創立了一個較好的冷卻系統。明顯地，這樣的解釋不夠一般性，很多實驗都不會將容器放在霜層上。
最後，過冷在此效應上，可能是重要的。過冷現象是水在低於0℃時才結冰的現象。有一個實驗發現，熱水比冷水較少會過冷。
這意味著熱水會先結冰，因為它在較高的溫度下結冰。但這也不能完成解釋mpemba效應，因為我們仍需解釋為什麼熱水較少會過冷。
2樓：匿名使用者
熱水先結冰熱水的蒸汽與冷空氣先結冰
3樓：匿名使用者
同樣大的杯子冷水先結冰，因為冷水溫度低，在0度以下結冰，先有個降溫過程，冷水降溫時間短所以先結冰。實際上就是那杯水的熱焓高哪杯水就不容易先結冰。
4樓：匿名使用者
熱水。中學物理課講過，冷熱水同時放進冰櫃，哪個先結冰，這叫姆潘巴效應
5樓：細腰妹
熱水，熱水與外界溫差大，熱量更容易散發出去，能夠更快的和外界溫度達到平衡而結冰
6樓：匿名使用者
熱水先結冰 因為他散熱吸收冷氣快
7樓：哈嘍王叔
科學啟蒙！一杯熱水和涼水，同時放在寒冷的室外，誰先結冰？
把一杯涼水和一杯熱水同時放入冰箱，哪一個先結冰
8樓：長虹美菱股份****
開水會先結冰。
1、物理原因
從物理方面來說，致冷有四種並存的機制：輻射、傳導、汽化、對流。通過實驗觀察並對結果進行比較，發現引起熱水比冷水先結冰的原因主要是傳導、汽化、對流三者相互作用的綜合效果。
如果把熱水和冷水結冰的過程敘述出來並分析其原因就更能說明問題了：
盛有初溫4℃冷水的杯，結冰要很長時間，因為水和玻璃都是熱傳導不良的材料，液體內部的熱量很難依靠傳導而有效地傳遞到表面。杯子裡的水由於溫度下降，體積膨脹，密度變小，集結在表面。所以水在表面處最先結冰，其次是向底部和四周延伸，進而形成了一個密閉的「冰殼」。
這時，內層的水與外界的空氣隔絕，只能依靠傳導和輻射來散熱，所以冷卻的速率很小，阻止或延緩了內層水溫繼續下降的正常進行。另外由於水結冰時體積要膨脹，已經形成的「冰殼」也對進一步結冰起著某種約束或抑制作用。
盛有初溫100℃熱水的杯，冷凍的時間相對來說要少得多，看到的現象是表面的冰層總不能連成冰蓋，看不到「冰殼」形成的現象，只是沿冰水的介面向液體內生長出針狀的冰晶（在初溫低於12℃時，看不到這種現象）。隨著時間的流逝，冰晶由細變粗，這是因為初溫高的熱水，上層水冷卻後密度變大向下流動，形成了液體內部的對流，使水分子圍繞著各自的「結晶中心」結成冰。初溫越高，這種對流越劇烈，能量的損耗也越大，正是這種對流，使上層的水不易結成冰蓋。
由於熱傳遞和相變潛熱，在單位時間內的內能損耗較大，冷卻速率較大。當水面溫度降到0℃以下並有足夠的低溫時，水面就開始出現冰晶。初溫較高的水，生長冰晶的速度較大，這是由於冰蓋未形成和對流劇烈的緣故，最後可以觀察到冰蓋還是形成了，冷卻速率變小了一些，但由於水內部冰晶已經生長而且粗大，具有較大的表面能，冰晶的生長速率與單位表面能成正比，所以生長速度仍然要比初溫低的水快得多。
2、 生物原因
同雨滴的形成需要「凝結核」一樣，水要結成冰，需要水中有許許多多的「結晶中心」。生物實驗發現，水中的微生物往往是結晶中心。某些微生物在熱水（水溫在100℃以下一點）中繁殖比冷水中快，這樣一來，熱水中的「結晶中心」就要比冷水中的「結晶中心」多得多，加速了熱水結冰的協同作用：
圍繞「結晶中心」生長出子晶，子晶是外延結晶的晶核。對流又使各種取向的分子流過子晶，依靠晶體表面的分子力，抓住合適取向的水分子，外延生長出分子作有序排列的許多晶粒，懸浮在水中。結晶釋放的能量則通過對流放出，而各相鄰的冰粒又連結成冰，直到水全部凍結為止。
9樓：米粒計劃
乍一聽這個問題，我們第一感覺是當然冷水結冰快了。可事實並非如此。如果把兩杯重量相等的水放到冰箱裡，一杯涼的，一杯熱的，它們會在冰箱裡面同時開始失去熱量。
一杯熱水和一杯冷水放進同冰箱裡,為什麼熱水先結冰
一杯熱水和一杯冷水同時放進冰箱裡，肯定是冷水先結冰的！這個問題前段時間在央視中專門做了介紹的！首先，應當明確一杯熱水和一杯涼水取自同一水源，該水源可以是自然界的地表水或地下水，如河水 湖水 井水，也可以是自來水，但絕不是無離子水 純淨水 超純水 河水 湖水 井水 自來水中含有水溶性的鹽類，其中有水溶...
請問，將一杯糖水和一杯純水放在同密閉容器裡，一段時間以後，會發生什麼現象 為什麼？求解答。謝謝
由於糖有強烈的吸附作用，所以純水杯子裡的水會越來越少。水分逐漸跑到了糖水杯子裡。糖是晶體，就是說，分子和分子之間是有固定的間距的。水分子也是有大小的 和糖不一樣 蒸發，揮發等忽略不計，因為置於同一密閉鐘罩裡。純水中水減少，糖水中水位升高。根據溶液的依數性，不同溶液飽和蒸氣壓不同，存在動態轉化過程，以...
我和同學打賭，兩杯水，一杯涼白開，一杯自來水，各喝一口，猜對哪杯是涼白開的就贏。所以想問一下涼白開
涼白開有一種冰冷的感覺讓人很止渴，而自來水有一種甜甜的味道 同等條件下，涼白開比自來水要溫一些，還有，自來水有一種淡淡的腥味 不管怎麼說，白開水有點甜甜滴，很微弱，自來水感覺喝鐵味水 自來水有鐵鏽和氯水味，難喝的就是自來水 肯定有區別，自來水有生水味 自來水有鐵鏽味道吧，不一樣的，我能喝出來 涼白開...