為什麼相同的液體置於相同的環境中,溫度較高的液體會先冷卻

2022-05-19 21:25:20 字數 4832 閱讀 4856

1樓:匿名使用者

是由於環境溫度的影響。

比如環境溫度是30度,兩杯水分別是a35和b25度,這時,a會向周圍散溫逐漸冷卻,而b會吸收周圍溫度逐漸升溫。

如果兩杯水分別為35和31度,這時,由於強烈的溫差效應,a也會首先降溫,而b由於溫差不大,面顯得較為遲鈍。因此,關鍵還是因為環境溫度的原因。

2樓:萌萌不知道

比如環境溫度是30度,兩杯水分別是a35和b25度,這時,a會向周圍散溫逐漸冷卻,而b會吸收周圍溫度逐漸升溫。

3樓:

不是溫度較高的液體先冷卻而是溫度較高和較低的液體同時冷卻,直到與室溫達成熱平衡即與室溫相同為止,但是溫度較高的液體與室溫的溫差較大,在沒有達到室溫之前,降溫速度比溫度低的液體快。把降溫速度快說成先冷卻,這種說法是錯誤的。

4樓:匿名使用者

顯得較為遲鈍。因此,關鍵還是因為環境溫度的原因。

5樓:泡沫味的櫻

因為水在時間上更易快捷的結冰上凍及早結冰,由於表述上的不清楚和人們理解上的差異,有人把亞里斯多德書中記載的「先前被加熱過的水」理解成高於一般常溫的熱水(如70-80度的準開水.熱水比涼水更容易結冰,這是以訛傳訛,央視10就此問題出過一期節目,證明涼水更容易結冰.這類什麼「水變油」、「n射線」、「姆潘巴現象」偽科學很多。

6樓:斜陽紫煙

自己做個試驗試試。兩個玻璃一杯裝開水,一杯裝室溫的溫水,十分鐘後,看看那杯水溫度低。

7樓:

和以下兩項因素有關:

1、溫度高引起高速的蒸發;

2、溫度高引起的黏度降低.

當水潑出去後,水在地面覆蓋成一層薄的水層,這時候結冰的速度與水的總質量並沒有關係,而是和單位面積水的質量有關,也就是說和水層的厚度直接相關,熱水黏度低,顯然熱水形成的水層就比冷水的要薄,同時,熱水蒸發量大,趨向於水層更容易變薄.因此儘管熱水溫度高,但是水的凝固熱539卡/克,遠遠高於水的熱容1卡/克·度,所以決定凝結速度的並不是溫度.

歷史上所謂的姆潘巴現象並不是起始於姆潘巴本人,最早可能是起始於亞里斯多德.書中是這樣記載:「先前被加熱過的水,有助於它更快地結冰.

」這句話的原意本來是指曾經被加熱過冷卻後的「水」(生活中我們一般稱之為「涼開水」或者「熟水」)較之沒有被加熱過的「水」(我們一般稱之為「鮮涼水」或者「生水」)

在時間上更易快捷的結冰上凍及早結冰,由於表述上的不清楚和人們理解上的差異,有人把亞里斯多德書中記載的「先前被加熱過的水」理解成高於一般常溫的熱水(如70-80度的準開水.熱水比涼水更容易結冰,這是以訛傳訛,央視10就此問題出過一期節目,證明涼水更容易結冰.這類什麼「水變油」、「n射線」、「姆潘巴現象」偽科學很多.

我們用90℃與30℃進行對比實驗,實驗證明不可能90℃的同樣材料比30℃的先結冰,其主要原因是液體從90℃下降到10℃耗時僅1成,從10℃下降到0℃耗時也為1成,而從0℃的冰固化需8成時間!90℃的與30℃的液體幾乎同時結冰!不可能熱的先結冰!

產生姆潘巴現象的原因

是否有可能90℃的高溫液體比30℃的冷液體先結冰呢?

實驗證明這可能是一個誤解,可能是因為冰箱內溫度不均勻性、材料不同尤其是澱粉多少不同所引起.

1、用儀表測試:

用儀表測試冰箱的最冷處在-25℃時,在有些地方只有-10~-15℃,可相差10~15℃,如果正巧將熱液體放在冷卻管附近,那麼它就會比冷液體先結冰.

8樓:匿名使用者

你是看了網上的報道吧?早就有人說了,那是假新聞,瞎說的,說什麼兩杯同樣的水,熱水先結冰,涼水後結冰。以前家裡沒條件,現在你可以試一下就知道了,不要去信那些毫無根據的事。

9樓:

比如環境溫度是30度,兩杯水分別是a3

10樓:夔恰子

1、溫度高引起高速的蒸發;

2、溫度高引起的黏度降低.

11樓:我什麼都不懂

如果兩杯水分別為35和31度,這時,由於強烈的溫差效應,a也會首先降溫,而b由於溫差不大,面顯得較為遲鈍。因此,關鍵還是因為環境溫度的原因。

一杯開水與一杯常溫水同時放在同一個冰箱中哪個最先結冰?為什麼?

12樓:匿名使用者

冷卻主要在於液體表面,冷卻速率決定於液體表面的溫度而不是它的整體的平均溫度,液體內部的對流使得液麵溫度維持比體內溫度高(假定溫度高於4℃),即使兩杯液體冷卻到相同的平均溫度,原來熱的系統的熱量損失仍要比原來冷的系統來得多,液體在凍結之前必須經過一系列的過渡溫度,所以用單一的溫度來描述系統顯然是不夠的,還要取決於初始條件的溫度梯度。

這個是兩位英國科學家在2023年給出的答案

下面幾篇文章是網上和雜誌上選錄的,前面兩篇是**,後面兩篇是一位優秀教師的經歷以及該問題的實驗報告。理論上要分析的問題與實際的情況是否一樣呢?

冷水與熱水結冰先後問題

姆潘巴問題的奧祕

2023年,坦尚尼亞的馬乾巴中學三年級的學生姆潘巴經常與同學們一起做冰淇淋吃,他們總是先把生牛奶煮沸,加入糖,等冷卻後倒入冰格中放進冰箱的冷凍室內冷凍。因為學校裡做的同學多,所以冷凍室放冰格的位置一直比較緊張。有一天,當姆潘巴來做冰淇淋時,冰箱冷凍室內放冰格的空位已經所剩無幾了,一位同學為了搶在他前面,竟把生牛奶放入糖後立即放在冰格中送進了冰箱的冷凍室,姆潘巴只得急急忙忙把牛奶煮沸,放入糖,等不得冷卻,立即把滾燙的牛奶倒入冰格里,送入冰箱的冷凍室內,過了一個半小時後,姆潘巴發現他的熱牛奶已經結成冰而其他同學冷牛奶還是很稠的液體,沒有凍結,這個現象使姆潘巴驚愕不已!

他去請教物理老師,為什麼熱牛奶反而比冷牛奶先凍結?老師的回答是:「你一定弄錯了,這樣的事是不可能發生的。

」後來姆潘巴進了伊林加的姆克瓦高中,他向物理老師請教:「為什麼熱牛奶和冷牛奶同時放進冰箱,熱牛奶先凍結?」老師的回答是:

「我所能給你的回答是:你肯定錯了。」當他繼續提出問題與老師辯論時,老師譏諷他:

「這是姆潘巴的物理問題。」姆潘巴想不通,但又不敢頂撞老師。一個極好的機會終於來到了,達累斯薩拉姆大學物理系主任奧斯玻恩博士訪問該校,作完學術報告後回答同學的問題。

姆潘巴鼓足勇氣向他提出問題:如果你取兩個相似的容器,放入等容積的水,一個處於35℃,另一個處於100℃,把它們同時放進冰箱,100℃的水先結冰,為什麼?奧斯玻恩博士的回答是:

「我不知道,不過我保證在我回到達累斯薩拉姆之後親自做這個實驗。」結果他和他的助手做了這個實驗,證明姆潘巴說的現象是事實!這究竟是怎麼一回事呢?

發表在2023年英國《物理教師》雜誌上的由姆潘巴和奧斯玻恩兩個撰寫的一篇文章中作了第一次嘗試性的解釋:他們做了一系列的實驗,實驗用的是直徑4.5釐米容積100毫升的硼矽酸玻璃燒杯,同放70毫升沸騰過的各種不同溫度的水。

通過對實驗結果的定量分析得出的結論是:冷卻主要在於液體表面,冷卻速率決定於液體表面的溫度而不是它的整體的平均溫度,液體內部的對流使得液麵溫度維持比體內溫度高(假定溫度高於4℃),即使兩杯液體冷卻到相同的平均溫度,原來熱的系統的熱量損失仍要比原來冷的系統來得多,液體在凍結之前必須經過一系列的過渡溫度,所以用單一的溫度來描述系統顯然是不夠的,還要取決於初始條件的溫度梯度。

後來許多人在這方面進行了大量的研究,發現這個看來似乎簡單的問題,實際上要比我們的設想複雜得多,它不但涉及到物理上的原因,而且還涉及到微生物作為結晶中心的生物作用問題。

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,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結果,如果把熱水和冷水結冰的過程敘述出來並分析原因就更能說明問題了:盛有4℃冷水的結冰要很長時間,因為水和玻璃都是熱的不良導體,液體內部的熱量很難依靠傳導有效地傳遞到表面,杯子裡的水由於溫度下降,體積膨脹,密度變小,集結在表面,所以在水錶面處最先結冰,其次是底部和四周,形成了一個密閉的「冰殼」,這時內層的水與空氣隔絕,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,「冰殼」起著一種抑制作用。

盛有100℃熱水那一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」的現象,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,形成液體內部的對流,使水分子圍繞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,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,最後我們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較初溫低的水快得多。

從生物作用方面來看,水要結成冰,水中需要許多結晶的中心,生物實驗發現,水中的微生物往往是「結晶中心」。而某些微生物在熱水(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」比冷水中的多得多,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,對流使各種取向的分子都流過子晶,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,結晶釋放的能量通過對流放出,而各相鄰的冰粒又連結成冰,直到水全部結冰為止。

以上是對觀察到的現象進行分析,得出的一些結論和提出的一些解釋。但要真正解開「姆潘巴問題」的謎,對其作出全面定量的令人滿意的結論,還有待進一步探索。

13樓:匿名使用者

如果是這樣的話,應該是開水,因為開水的水蒸氣比常溫要多很多,而且,如果進行實驗的話,應該是開水水杯的杯口會出現結冰現象,而此時的水溫會仍然很高,因為玻璃杯不容易導熱,將導致玻璃杯口的溫度極低,水蒸氣會因此而凝結結冰。

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