1，簡單啊來看看啊
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(jié)冰快。事實并非如此。1963年的一天，在地處非洲熱帶的坦桑尼亞一所中學(xué)里，一群學(xué)生想做一點冰凍食品降溫。一個名叫埃拉斯托·姆佩巴的學(xué)生在熱牛奶里加了糖后，準備放進冰箱里做冰淇淋。他想，如果等熱牛奶涼后放入冰箱，那么別的同學(xué)將會把冰箱占滿，于是就將熱牛奶放進了冰箱。過了不久，他打開冰箱一看，令人驚奇的是，自己的那杯冰淇淋已經(jīng)變成了一杯可口的冰淇淋，而其他同學(xué)用冷水做的冰淇淋還沒有結(jié)冰。他的這一發(fā)現(xiàn)并沒有引起老師和同學(xué)們的注意，相反在為他們的笑料。姆佩巴把這特殊現(xiàn)象告訴了達累薩拉姆大學(xué)的物理學(xué)教授奧斯博爾內(nèi)博士。奧斯博爾內(nèi)聽了姆佩巴的敘述后也感到有點驚奇，但他相信姆佩巴講的一定是事實。尊重科學(xué)的奧斯博爾內(nèi)又進行了實驗，其結(jié)果也姆佩巴的敘述完全相符。這就確切地肯定了在低溫環(huán)境中，熱水比冷水結(jié)冰快。此后，世界上許多科學(xué)雜志載文介紹了這種自然現(xiàn)象，還將這種現(xiàn)象命名為"姆佩巴效應(yīng)"（MpembaEffect）。
2，內(nèi)馬爾現(xiàn)狀如何
歐冠多場重量級比賽開打，其中巴黎圣日耳曼3-1戰(zhàn)勝曼聯(lián)的比賽，最牽動人心，這不僅是豪門之間的較量，也關(guān)乎到了出線的局面。比賽過后該小組出線了三支球隊分數(shù)相同的情況，都是9分。也就是說最后一輪次，曼聯(lián)、巴黎、萊比錫都有機會出線；如果是稍有不慎的，也都會直接出局。晉級情況分析：曼聯(lián)打平即可出線首先來看末輪對陣，巴黎vs伊斯坦布爾，巴黎坐鎮(zhèn)主場且伊斯坦布爾小組墊底，無欲無求；萊比錫vs曼聯(lián)，紅牛坐鎮(zhèn)主場，且勝負關(guān)系落后于曼聯(lián)、巴黎，因此必須努力贏球確保出線注意，歐冠小組賽如果出現(xiàn)平分情況，優(yōu)先比較相互對陣成績，而不是凈勝球。也就是說，如果末輪出現(xiàn)萊比錫曼聯(lián)打平的情況，巴黎伊斯坦布爾也是打平，此時積分榜前三名均為10分，計算三隊小循環(huán)積分情況，曼聯(lián)和巴黎分列第一第二出線，萊比錫第三出局，只能參與到踢歐聯(lián)杯。但如果曼聯(lián)末輪負于萊比錫，由于曼聯(lián)對巴黎相互戰(zhàn)績不占優(yōu)（1勝1負凈勝球-1），曼聯(lián)鐵定是小組第三?？偨Y(jié)下來，曼聯(lián)末輪打平即可出線，但輸球鐵定從小組淘汰進入歐聯(lián)。巴黎圣日耳曼相對輕松，他們拿下伊斯坦布爾后，無論曼聯(lián)萊比錫結(jié)果如何，都鐵定晉級。萊比錫只能努力取勝。內(nèi)馬爾語出驚人在3-1拿下曼聯(lián)的比賽中。內(nèi)馬爾表現(xiàn)出色，他是球隊首發(fā)的左邊鋒，打入2球的同時，多次制造威脅，整場比賽5次過人成功，是全場最多的，在他的牽扯下，居后維拉蒂和迪亞洛也都打出了自己的水準，這也是巴黎能夠獲勝的根本上的原因。不過，賽后的采訪，可是讓巴黎球迷一點也高興不起來。內(nèi)馬爾提到，自己十分想和梅西再次同隊踢球，稱贊道梅西是世界上最好的球員，跟他踢球特別開心。一石激起千層浪，瞬間，有關(guān)內(nèi)馬爾轉(zhuǎn)會的傳言再次起來，引爆了世界足壇。這也不是內(nèi)馬爾第一次、甚至超過十次做出表態(tài)想回到巴薩踢球了，不過事情肯定不會想的那么簡單，轉(zhuǎn)會費接近2億的內(nèi)馬爾，是巴黎或者世界足壇歷史上最高的購買價格，然而巴西人沒有給球隊帶來夢想中的歐冠獎杯。如今，輕易地再將他“送“回巴薩，豈不是虧大發(fā)了？巴黎可不愿意。姆巴佩的未來除了內(nèi)馬爾，姆巴佩也是外界所關(guān)注的重要人物。年齡又加上了一歲后，姆巴佩的表現(xiàn)卻還是只能在法甲馳騁，上賽季歐冠亞軍也是無比遺憾。皇馬一直在追逐這個希望之星，2022年他們的超級銀河戰(zhàn)艦第三代計劃，姆巴佩可是重要人選。內(nèi)馬爾和姆巴佩，最多只能出走一個，到底怎么選，還是要看巴黎安排了。無論哪個轉(zhuǎn)會將整個世界足壇擾動，因此十分重要。
內(nèi)馬爾在足球運動方面有著出色的天賦以及實力，他現(xiàn)在還在積極投身于足球訓(xùn)練之中。
他現(xiàn)在狀態(tài)非常不錯，近幾場比賽中一直都有進球入賬。他本人現(xiàn)在也變得非常成熟，在場上已經(jīng)能夠做到冷靜應(yīng)對各種挑釁。
內(nèi)馬爾現(xiàn)在狀況不錯，因為他退役以后很少出現(xiàn)在公眾的視野，也很少上節(jié)目，但是他經(jīng)常去旅游，所以看得出他的狀況還是很不錯的。
內(nèi)馬爾現(xiàn)在在巴黎圣日耳曼隊，和姆巴佩組成兩翼齊飛，這個賽季到現(xiàn)在為止，內(nèi)馬爾出場10次，取得6球3助攻數(shù)據(jù)。再看看別人怎么說的。
3，把開水和涼水同時放入冰箱 哪個先結(jié)冰
開水，也就是熱水會先結(jié)冰。熱水比冷水更快結(jié)冰的事實已被知道了很多個世紀。 據(jù)史料記載，1963年的一天，在地處非洲熱帶的坦桑尼亞一所中學(xué)里，一群學(xué)生想做一點冰凍食品降溫。一個名叫埃拉斯托·姆佩巴的學(xué)生在熱牛奶里加了糖后，準備放進冰箱里做冰淇淋。他想，如果等熱牛奶涼后放入冰箱，那么別的同學(xué)將會把冰箱占滿，于是就將熱牛奶放進了冰箱。過了不久，他打開冰箱一看，令人驚奇的是，自己的那杯冰淇淋已經(jīng)變成了一杯可口的冰淇淋，而其他同學(xué)用冷水做的冰淇淋還沒有結(jié)冰。他的這一發(fā)現(xiàn)并沒有引起老師和同學(xué)們的注意，相反在為他們的笑料。姆佩巴把這特殊現(xiàn)象告訴了達累薩拉姆大學(xué)的物理學(xué)教授奧斯博爾內(nèi)博士。奧斯博爾內(nèi)聽了姆佩巴的敘述后也感到有點驚奇，但他相信姆佩巴講的一定是事實。尊重科學(xué)的奧斯博爾內(nèi)又進行了實驗，其結(jié)果也姆佩巴的敘述完全相符。這就確切地肯定了在低溫環(huán)境中，熱水比冷水結(jié)冰快。此后，世界上許多科學(xué)雜志載文介紹了這種自然現(xiàn)象，還將這種現(xiàn)象命名為"姆佩巴效應(yīng)"（MpembaEffect）。 什么是Mpemba效應(yīng)？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?，F(xiàn)在將兩杯水在相同的環(huán)境下冷卻。在某些條件下，初溫較高的水會先結(jié)冰，但并不是在任何情況下，都會這樣。例如，99.9℃的熱水和0.01℃的冷水，這樣，冷水會先結(jié)冰。 不是所有的實驗都會出現(xiàn)熱水比冷水快,也不是冷水比熱水快,這個取決于很多因素,比如對流現(xiàn)象、溶解氣體、水的純度、所含有物質(zhì)、密度等等。
Seafone 2008-08-21 一、姆佩巴效應(yīng) 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(jié)冰快。事實并非如此。1963年的一天，在地處非洲熱帶的坦桑尼亞一所中學(xué)里，一群學(xué)生想做一點冰凍食品降溫。一個名叫埃拉斯托·姆佩巴的學(xué)生在熱牛奶里加了糖后，準備放進冰箱里做冰淇淋。他想，如果等熱牛奶涼后放入冰箱，那么別的同學(xué)將會把冰箱占滿，于是就將熱牛奶放進了冰箱。過了不久，他打開冰箱一看，令人驚奇的是，自己的那杯冰淇淋已經(jīng)變成了一杯可口的冰淇淋，而其他同學(xué)用冷水做的冰淇淋還沒有結(jié)冰。他的這一發(fā)現(xiàn)并沒有引起老師和同學(xué)們的注意，相反在為他們的笑料。姆佩巴把這特殊現(xiàn)象告訴了達累薩拉姆大學(xué)的物理學(xué)教授奧斯博爾內(nèi)博士。奧斯博爾內(nèi)聽了姆佩巴的敘述后也感到有點驚奇，但他相信姆佩巴講的一定是事實。尊重科學(xué)的奧斯博爾內(nèi)又進行了實驗，其結(jié)果也姆佩巴的敘述完全相符。這就確切地肯定了在低溫環(huán)境中，熱水比冷水結(jié)冰快。此后，世界上許多科學(xué)雜志載文介紹了這種自然現(xiàn)象，還將這種現(xiàn)象命名為"姆佩巴效應(yīng)"（MpembaEffect）。 二、姆佩巴效應(yīng)的歷史 熱水比冷水更快結(jié)冰的事實已被知道了很多個世紀。最早提到并記載此一現(xiàn)象的數(shù)據(jù)，可追溯到公元前300年的亞里斯多德，他寫道： "先前被加熱過的水，有助于它更快地結(jié)冰。因此當人們想去冷卻熱水，他們會先放它在太陽下..." 但在20世紀前，此現(xiàn)象只被視為民間傳說。直到1969年，才由Mpemba再次在科學(xué)界提出。自此之后，很多實驗證實了Mpemba效應(yīng)的存在，但沒有一個唯一的解釋。 大約在1461年，物理學(xué)家GiovanniMarliani在一個關(guān)于物體怎樣冷卻的辯論上，說他已經(jīng)證實了熱水比冷水更快結(jié)冰。他說他用了四盎司沸水，和四盎司未加熱過的水，分別放在兩個小容器內(nèi)，置于一個寒冷冬天的屋外，發(fā)現(xiàn)沸水首先結(jié)冰。但他沒能力解釋此一現(xiàn)象。 到了十七世紀初，此現(xiàn)象似乎成為一種常識。1620年培根寫道"水輕微加熱后，比冷水更容易結(jié)冰。"不久之后，笛卡兒說"經(jīng)驗顯示，放在火上一段時間的水，比其它水更快地結(jié)冰。" 直至1969年，那已是Marliani實驗500年之后，坦桑尼亞中學(xué)的一個命叫Mpemba的中學(xué)生再發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象的故事，被刊登在《新科家》（NewScientist）雜志。這個故事告訴科學(xué)家和老師們，不要忽視非科學(xué)家的觀察，和不要過早下判斷。 1963年，Mpemba正在學(xué)校造雪糕，他混合沸騰的牛奶和糖。本來，他應(yīng)該先等牛奶冷卻，之后再放入冰箱。但由于冰箱空間不足，他不等牛奶冷卻，就直接放入去。結(jié)果令他很驚訝，他發(fā)現(xiàn)他的熱牛奶竟然比其同學(xué)的更早凝固成冰。他問他的物理老師為什么，但老師說，他一定是和其它同學(xué)的雪糕混淆了，因為他的觀察是不可能的。 當時Mpemba相信他老師的說法。但那一年后期，他遇見他的一個朋友，他那朋友在Tanga鎮(zhèn)制造和售賣雪糕。他告訴Mpemba，當他制造雪糕時，他會放那些熱液體入冰箱，令他們更快結(jié)冰。Mpemba發(fā)覺，在Tanga鎮(zhèn)的其它雪糕銷售者也有相同的實踐經(jīng)驗。 后來，Mpemba學(xué)到牛頓冷卻定律，它描述熱的物體怎樣變冷（在某些簡化了的假設(shè)下）。Mpemba問他的老師為什么熱牛奶比冷牛奶先結(jié)冰。這位老師同樣回答是一定Mpemba混淆了。當Mpemba繼續(xù)爭辯時，這位老師說："所有我能夠說的是，這是你Mpemba的物理，而不是普遍的物理。"從那以后，這位老師和其它同學(xué)就用"那是Mpemba的數(shù)學(xué)"或"那是Mpemba的物理"來批評他的錯誤。但后來，當Mpemba在學(xué)校的生物實驗室，嘗試用熱水和冷水做實驗時，他再一次發(fā)現(xiàn)：熱水首先結(jié)冰。 更早時，有一位物理教授Osborne博士訪問Mpemba的那間中學(xué)。Mpemba問他這個問題。Osborne博士說他想不到任何解釋，但他遲些會嘗試做這個實驗。當他回到他的實驗室，便叫一個年輕的技術(shù)員去測試Mpemba的實驗。這位技術(shù)員之后報告說，是熱水首先結(jié)冰，又說："但我們將會繼續(xù)重復(fù)這個實驗，直至得出正確的結(jié)果。"然而，實驗報告給出同樣的結(jié)果。在1969年，Mpemba和Osborne報導(dǎo)他們的結(jié)果。 同一年，科學(xué)上很常見的巧合之一，Kell博士獨立地寫了一篇文章，是關(guān)于熱水比冷水先結(jié)冰的。Kell顯示，如果假設(shè)了水最初是透過蒸發(fā)冷卻，和維持均勻的溫度，這樣，熱水就會失去足的質(zhì)量而首先結(jié)冰。Kell因此表明這種現(xiàn)象是真的（當時，這現(xiàn)象在加拿大城市是一個傳聞。），而且能夠用蒸發(fā)來解釋。然而，他不知道Osborne的實驗。Osborne測量那失去的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)不足以解釋此現(xiàn)象。后來的實驗采用密封的容器，排除了蒸發(fā)的影響，仍然發(fā)現(xiàn)熱水首先結(jié)冰。 三、對姆佩巴效應(yīng)的各種解釋 什么是Mpemba效應(yīng)？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?，F(xiàn)在將兩杯水在相同的環(huán)境下冷卻。在某些條件下，初溫較高的水會先結(jié)冰，但并不是在任何情況下，都會這樣。例如，99.9℃的熱水和0.01℃的冷水，這樣，冷水會先結(jié)冰。Mpemba效應(yīng)并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(jié)冰要花10分鐘，70℃的水必須先花一段時間，降至30℃，然后再花10分鐘降溫至結(jié)冰。由于冷水必須做過的事，熱水也必須做，所以熱水結(jié)冰慢。這種證明有錯嗎？ 這種證明錯在，它暗中假設(shè)了水的結(jié)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(fā)生了改變，不同于那杯初始溫度均勻，30℃的水。前者有較少質(zhì)量，溶解氣體和對流，造成溫度分布不均。這些因素會改變冰箱內(nèi)，容器周圍的環(huán)境。下面會分別考慮這四個因素。 1.蒸發(fā)——在熱水冷卻到冷水的初溫的過程中，熱水由于蒸發(fā)會失去一部分水。質(zhì)量較少，令水較容易冷卻和結(jié)冰。這樣熱水就可能較冷水早結(jié)冰，但冰量較少。如果我們假設(shè)水只透過蒸發(fā)去失熱，理論計算能顯示蒸發(fā)能解釋Mpemba效應(yīng)。這個解釋是可信的和很直覺的，蒸發(fā)的確是很重要的一個因素。然而，這不是唯一的機制。蒸發(fā)不能解釋在一個封閉容器內(nèi)做的實驗，在封閉的容器，沒有水蒸氣能離開。很多科學(xué)家聲稱，單是蒸發(fā)，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(zhì)?；蛘吡钏^易形成對流（因而較易冷卻），或減少單位質(zhì)量的水結(jié)冰所需的熱量，或者改變沸點。有一些實驗支持這種解釋，但沒有理論計算的支持。 3.對流——由于冷卻，水會形成對流，和不均勻的溫度分布。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，那么，"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(guān)的對流，但對流能否解釋Mpemba效應(yīng)，仍是未知。 4.周圍的事物——兩杯水的最后的一個分別，與它們自己無關(guān)，而與它們周圍的環(huán)境有關(guān)。初溫較高的水可能會以復(fù)雜的方式，改變它周圍的環(huán)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(dǎo)熱性能很差。熱水可能會熔化這層霜，從而為自己創(chuàng)立了一個較好的冷卻系統(tǒng)。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。 最后，過冷在此效應(yīng)上，可能是重要的。過冷現(xiàn)象是水在低于0℃時才結(jié)冰的現(xiàn)象。有一個實驗發(fā)現(xiàn)，熱水比冷水較少會過冷。這意味著熱水會先結(jié)冰，因為它在較高的溫度下結(jié)冰。但這也不能完成解釋Mpemba效應(yīng)，因為我們?nèi)孕杞忉尀槭裁礋崴^少會過冷。 在很多情況下，熱水較冷水先結(jié)冰，但并不是在所有實驗中都能觀察到這種現(xiàn)象。而且，盡管有很多解釋，但仍沒有一種完美的解釋。所以，姆佩巴效應(yīng)仍然是一個謎。
開水會先結(jié)冰。 如果不相信可以去查查 ‘姆佩巴效應(yīng) ’1、物理原因從物理方面來說，致冷有四種并存的機制：輻射、傳導(dǎo)、汽化、對流。通過實驗觀察并對結(jié)果進行比較，發(fā)現(xiàn)引起熱水比冷水先結(jié)冰的原因主要是傳導(dǎo)、汽化、對流三者相互作用的綜合效果。如果把熱水和冷水結(jié)冰的過程敘述出來并分析其原因就更能說明問題了：盛有初溫4℃冷水的杯，結(jié)冰要很長時間，因為水和玻璃都是熱傳導(dǎo)不良的材料，液體內(nèi)部的熱量很難依靠傳導(dǎo)而有效地傳遞到表面。杯子里的水由于溫度下降，體積膨脹，密度變小，集結(jié)在表面。所以水在表面處最先結(jié)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(nèi)層的水與外界的空氣隔絕，只能依靠傳導(dǎo)和輻射來散熱，所以冷卻的速率很小，阻止或延緩了內(nèi)層水溫繼續(xù)下降的正常進行。另外由于水結(jié)冰時體積要膨脹，已經(jīng)形成的“冰殼”也對進一步結(jié)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(xiàn)象是表面的冰層總不能連成冰蓋，看不到“冰殼”形成的現(xiàn)象，只是沿冰水的界面向液體內(nèi)生長出針狀的冰晶（在初溫低于12℃時，看不到這種現(xiàn)象）。隨著時間的流逝，冰晶由細變粗，這是因為初溫高的熱水，上層水冷卻后密度變大向下流動，形成了液體內(nèi)部的對流，使水分子圍繞著各自的“結(jié)晶中心”結(jié)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(jié)成冰蓋。由于熱傳遞和相變潛熱，在單位時間內(nèi)的內(nèi)能損耗較大，冷卻速率較大。當水面溫度降到0℃以下并有足夠的低溫時，水面就開始出現(xiàn)冰晶。初溫較高的水，生長冰晶的速度較大，這是由于冰蓋未形成和對流劇烈的緣故，最后可以觀察到冰蓋還是形成了，冷卻速率變小了一些，但由于水內(nèi)部冰晶已經(jīng)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(jié)核”一樣，水要結(jié)成冰，需要水中有許許多多的“結(jié)晶中心”。生物實驗發(fā)現(xiàn)，水中的微生物往往是結(jié)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(jié)晶中心”就要比冷水中的“結(jié)晶中心”多得多，加速了熱水結(jié)冰的協(xié)同作用：圍繞“結(jié)晶中心”生長出子晶，子晶是外延結(jié)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(jié)晶釋放的能量則通過對流放出，而各相鄰的冰粒又連結(jié)成冰，直到水全部凍結(jié)為止。
開水(1). 物理原因 從物理方面來說,致冷有四種并存的機制：輻射、傳導(dǎo)、汽化、對流.通過實驗觀察并對結(jié)果進行比較,發(fā)現(xiàn)引起熱水比冷水先結(jié)冰的原因主要是傳導(dǎo)、汽化、對流三者相互作用的綜合效果.如果把熱水和冷水結(jié)冰的過程敘述出來并分析其原因就更能說明問題了： 盛有初溫4℃冷水的杯,結(jié)冰要很長時間,因為水和玻璃都是熱傳導(dǎo)不良的材料,液體內(nèi)部的熱量很難依靠傳導(dǎo)而有效地傳遞到表面.杯子里的水由于溫度下降,體積膨脹,密度變小,集結(jié)在表面.所以水在表面處最先結(jié)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(nèi)層的水與外界的空氣隔絕,只能依靠傳導(dǎo)和輻射來散熱,所以冷卻的速率很小,阻止或延緩了內(nèi)層水溫繼續(xù)下降的正常進行.另外由于水結(jié)冰時體積要膨脹,已經(jīng)形成的“冰殼”也對進一步結(jié)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(xiàn)象是表面的冰層總不能連成冰蓋,看不到“冰殼”形成的現(xiàn)象,只是沿冰水的界面向液體內(nèi)生長出針狀的冰晶（在初溫低于12℃時,看不到這種現(xiàn)象）.隨著時間的流逝,冰晶由細變粗,這是因為初溫高的熱水,上層水冷卻后密度變大向下流動,形成了液體內(nèi)部的對流,使水分子圍繞著各自的“結(jié)晶中心”結(jié)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(jié)成冰蓋.由于熱傳遞和相變潛熱,在單位時間內(nèi)的內(nèi)能損耗較大,冷卻速率較大.當水面溫度降到0℃以下并有足夠的低溫時,水面就開始出現(xiàn)冰晶.初溫較高的水,生長冰晶的速度較大,這是由于冰蓋未形成和對流劇烈的緣故,最后可以觀察到冰蓋還是形成了,冷卻速率變小了一些,但由于水內(nèi)部冰晶已經(jīng)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(jié)核”一樣,水要結(jié)成冰,需要水中有許許多多的“結(jié)晶中心”.生物實驗發(fā)現(xiàn),水中的微生物往往是結(jié)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(jié)晶中心”就要比冷水中的“結(jié)晶中心”多得多,加速了熱水結(jié)冰的協(xié)同作用： 圍繞“結(jié)晶中心”生長出子晶,子晶是外延結(jié)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(jié)晶釋放的能量則通過對流放出,而各相鄰的冰粒又連結(jié)成冰,直到水全部凍結(jié)為止. 以上是科學(xué)家對觀察到的現(xiàn)象進行綜合分析所得出的一些結(jié)論和提出的一些解釋.但要真正解開“姆潘巴問題”的謎,對其做出全面定量而令人滿意的結(jié)論,還有待于進一步的探索.現(xiàn)在有的學(xué)者提出用高錳酸鉀作液體示蹤劑,用雙層通電玻璃觀察窗來進一步觀察,有興趣的讀者不妨一試,或許揭開這個歷時二十多年奧秘的人將是你.
Seafone 2008-08-21 一、姆佩巴效應(yīng) 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(jié)冰快。事實并非如此。1963年的一天，在地處非洲熱帶的坦桑尼亞一所中學(xué)里，一群學(xué)生想做一點冰凍食品降溫。一個名叫埃拉斯托·姆佩巴的學(xué)生在熱牛奶里加了糖后，準備放進冰箱里做冰淇淋。他想，如果等熱牛奶涼后放入冰箱，那么別的同學(xué)將會把冰箱占滿，于是就將熱牛奶放進了冰箱。過了不久，他打開冰箱一看，令人驚奇的是，自己的那杯冰淇淋已經(jīng)變成了一杯可口的冰淇淋，而其他同學(xué)用冷水做的冰淇淋還沒有結(jié)冰。他的這一發(fā)現(xiàn)并沒有引起老師和同學(xué)們的注意，相反在為他們的笑料。姆佩巴把這特殊現(xiàn)象告訴了達累薩拉姆大學(xué)的物理學(xué)教授奧斯博爾內(nèi)博士。奧斯博爾內(nèi)聽了姆佩巴的敘述后也感到有點驚奇，但他相信姆佩巴講的一定是事實。尊重科學(xué)的奧斯博爾內(nèi)又進行了實驗，其結(jié)果也姆佩巴的敘述完全相符。這就確切地肯定了在低溫環(huán)境中，熱水比冷水結(jié)冰快。此后，世界上許多科學(xué)雜志載文介紹了這種自然現(xiàn)象，還將這種現(xiàn)象命名為"姆佩巴效應(yīng)"（MpembaEffect）。 二、姆佩巴效應(yīng)的歷史 熱水比冷水更快結(jié)冰的事實已被知道了很多個世紀。最早提到并記載此一現(xiàn)象的數(shù)據(jù)，可追溯到公元前300年的亞里斯多德，他寫道： "先前被加熱過的水，有助于它更快地結(jié)冰。因此當人們想去冷卻熱水，他們會先放它在太陽下..." 但在20世紀前，此現(xiàn)象只被視為民間傳說。直到1969年，才由Mpemba再次在科學(xué)界提出。自此之后，很多實驗證實了Mpemba效應(yīng)的存在，但沒有一個唯一的解釋。 大約在1461年，物理學(xué)家GiovanniMarliani在一個關(guān)于物體怎樣冷卻的辯論上，說他已經(jīng)證實了熱水比冷水更快結(jié)冰。他說他用了四盎司沸水，和四盎司未加熱過的水，分別放在兩個小容器內(nèi)，置于一個寒冷冬天的屋外，發(fā)現(xiàn)沸水首先結(jié)冰。但他沒能力解釋此一現(xiàn)象。 到了十七世紀初，此現(xiàn)象似乎成為一種常識。1620年培根寫道"水輕微加熱后，比冷水更容易結(jié)冰。"不久之后，笛卡兒說"經(jīng)驗顯示，放在火上一段時間的水，比其它水更快地結(jié)冰。" 直至1969年，那已是Marliani實驗500年之后，坦桑尼亞中學(xué)的一個命叫Mpemba的中學(xué)生再發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象的故事，被刊登在《新科家》（NewScientist）雜志。這個故事告訴科學(xué)家和老師們，不要忽視非科學(xué)家的觀察，和不要過早下判斷。 1963年，Mpemba正在學(xué)校造雪糕，他混合沸騰的牛奶和糖。本來，他應(yīng)該先等牛奶冷卻，之后再放入冰箱。但由于冰箱空間不足，他不等牛奶冷卻，就直接放入去。結(jié)果令他很驚訝，他發(fā)現(xiàn)他的熱牛奶竟然比其同學(xué)的更早凝固成冰。他問他的物理老師為什么，但老師說，他一定是和其它同學(xué)的雪糕混淆了，因為他的觀察是不可能的。 當時Mpemba相信他老師的說法。但那一年后期，他遇見他的一個朋友，他那朋友在Tanga鎮(zhèn)制造和售賣雪糕。他告訴Mpemba，當他制造雪糕時，他會放那些熱液體入冰箱，令他們更快結(jié)冰。Mpemba發(fā)覺，在Tanga鎮(zhèn)的其它雪糕銷售者也有相同的實踐經(jīng)驗。 后來，Mpemba學(xué)到牛頓冷卻定律，它描述熱的物體怎樣變冷（在某些簡化了的假設(shè)下）。Mpemba問他的老師為什么熱牛奶比冷牛奶先結(jié)冰。這位老師同樣回答是一定Mpemba混淆了。當Mpemba繼續(xù)爭辯時，這位老師說："所有我能夠說的是，這是你Mpemba的物理，而不是普遍的物理。"從那以后，這位老師和其它同學(xué)就用"那是Mpemba的數(shù)學(xué)"或"那是Mpemba的物理"來批評他的錯誤。但后來，當Mpemba在學(xué)校的生物實驗室，嘗試用熱水和冷水做實驗時，他再一次發(fā)現(xiàn)：熱水首先結(jié)冰。 更早時，有一位物理教授Osborne博士訪問Mpemba的那間中學(xué)。Mpemba問他這個問題。Osborne博士說他想不到任何解釋，但他遲些會嘗試做這個實驗。當他回到他的實驗室，便叫一個年輕的技術(shù)員去測試Mpemba的實驗。這位技術(shù)員之后報告說，是熱水首先結(jié)冰，又說："但我們將會繼續(xù)重復(fù)這個實驗，直至得出正確的結(jié)果。"然而，實驗報告給出同樣的結(jié)果。在1969年，Mpemba和Osborne報導(dǎo)他們的結(jié)果。 同一年，科學(xué)上很常見的巧合之一，Kell博士獨立地寫了一篇文章，是關(guān)于熱水比冷水先結(jié)冰的。Kell顯示，如果假設(shè)了水最初是透過蒸發(fā)冷卻，和維持均勻的溫度，這樣，熱水就會失去足的質(zhì)量而首先結(jié)冰。Kell因此表明這種現(xiàn)象是真的（當時，這現(xiàn)象在加拿大城市是一個傳聞。），而且能夠用蒸發(fā)來解釋。然而，他不知道Osborne的實驗。Osborne測量那失去的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)不足以解釋此現(xiàn)象。后來的實驗采用密封的容器，排除了蒸發(fā)的影響，仍然發(fā)現(xiàn)熱水首先結(jié)冰。 三、對姆佩巴效應(yīng)的各種解釋 什么是Mpemba效應(yīng)？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(xiàn)在將兩杯水在相同的環(huán)境下冷卻。在某些條件下，初溫較高的水會先結(jié)冰，但并不是在任何情況下，都會這樣。例如，99.9℃的熱水和0.01℃的冷水，這樣，冷水會先結(jié)冰。Mpemba效應(yīng)并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(jié)冰要花10分鐘，70℃的水必須先花一段時間，降至30℃，然后再花10分鐘降溫至結(jié)冰。由于冷水必須做過的事，熱水也必須做，所以熱水結(jié)冰慢。這種證明有錯嗎？ 這種證明錯在，它暗中假設(shè)了水的結(jié)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(fā)生了改變，不同于那杯初始溫度均勻，30℃的水。前者有較少質(zhì)量，溶解氣體和對流，造成溫度分布不均。這些因素會改變冰箱內(nèi)，容器周圍的環(huán)境。下面會分別考慮這四個因素。 1.蒸發(fā)——在熱水冷卻到冷水的初溫的過程中，熱水由于蒸發(fā)會失去一部分水。質(zhì)量較少，令水較容易冷卻和結(jié)冰。這樣熱水就可能較冷水早結(jié)冰，但冰量較少。如果我們假設(shè)水只透過蒸發(fā)去失熱，理論計算能顯示蒸發(fā)能解釋Mpemba效應(yīng)。這個解釋是可信的和很直覺的，蒸發(fā)的確是很重要的一個因素。然而，這不是唯一的機制。蒸發(fā)不能解釋在一個封閉容器內(nèi)做的實驗，在封閉的容器，沒有水蒸氣能離開。很多科學(xué)家聲稱，單是蒸發(fā)，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(zhì)。或者令它較易形成對流（因而較易冷卻），或減少單位質(zhì)量的水結(jié)冰所需的熱量，或者改變沸點。有一些實驗支持這種解釋，但沒有理論計算的支持。 3.對流——由于冷卻，水會形成對流，和不均勻的溫度分布。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，那么，"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(guān)的對流，但對流能否解釋Mpemba效應(yīng)，仍是未知。 4.周圍的事物——兩杯水的最后的一個分別，與它們自己無關(guān)，而與它們周圍的環(huán)境有關(guān)。初溫較高的水可能會以復(fù)雜的方式，改變它周圍的環(huán)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(dǎo)熱性能很差。熱水可能會熔化這層霜，從而為自己創(chuàng)立了一個較好的冷卻系統(tǒng)。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。 最后，過冷在此效應(yīng)上，可能是重要的。過冷現(xiàn)象是水在低于0℃時才結(jié)冰的現(xiàn)象。有一個實驗發(fā)現(xiàn)，熱水比冷水較少會過冷。這意味著熱水會先結(jié)冰，因為它在較高的溫度下結(jié)冰。但這也不能完成解釋Mpemba效應(yīng)，因為我們?nèi)孕杞忉尀槭裁礋崴^少會過冷。 在很多情況下，熱水較冷水先結(jié)冰，但并不是在所有實驗中都能觀察到這種現(xiàn)象。而且，盡管有很多解釋，但仍沒有一種完美的解釋。所以，姆佩巴效應(yīng)仍然是一個謎。
開水，也就是熱水會先結(jié)冰。熱水比冷水更快結(jié)冰的事實已被知道了很多個世紀。 據(jù)史料記載，1963年的一天，在地處非洲熱帶的坦桑尼亞一所中學(xué)里，一群學(xué)生想做一點冰凍食品降溫。一個名叫埃拉斯托·姆佩巴的學(xué)生在熱牛奶里加了糖后，準備放進冰箱里做冰淇淋。他想，如果等熱牛奶涼后放入冰箱，那么別的同學(xué)將會把冰箱占滿，于是就將熱牛奶放進了冰箱。過了不久，他打開冰箱一看，令人驚奇的是，自己的那杯冰淇淋已經(jīng)變成了一杯可口的冰淇淋，而其他同學(xué)用冷水做的冰淇淋還沒有結(jié)冰。他的這一發(fā)現(xiàn)并沒有引起老師和同學(xué)們的注意，相反在為他們的笑料。姆佩巴把這特殊現(xiàn)象告訴了達累薩拉姆大學(xué)的物理學(xué)教授奧斯博爾內(nèi)博士。奧斯博爾內(nèi)聽了姆佩巴的敘述后也感到有點驚奇，但他相信姆佩巴講的一定是事實。尊重科學(xué)的奧斯博爾內(nèi)又進行了實驗，其結(jié)果也姆佩巴的敘述完全相符。這就確切地肯定了在低溫環(huán)境中，熱水比冷水結(jié)冰快。此后，世界上許多科學(xué)雜志載文介紹了這種自然現(xiàn)象，還將這種現(xiàn)象命名為"姆佩巴效應(yīng)"（MpembaEffect）。 什么是Mpemba效應(yīng)？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?，F(xiàn)在將兩杯水在相同的環(huán)境下冷卻。在某些條件下，初溫較高的水會先結(jié)冰，但并不是在任何情況下，都會這樣。例如，99.9℃的熱水和0.01℃的冷水，這樣，冷水會先結(jié)冰。 不是所有的實驗都會出現(xiàn)熱水比冷水快,也不是冷水比熱水快,這個取決于很多因素,比如對流現(xiàn)象、溶解氣體、水的純度、所含有物質(zhì)、密度等等。
