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为什么热水比冷水结冰得更快?

多年来,许多科朴敏英为什么消失两年学家对不符合我茅台特供酒,为什么热水比冷水结冰得更快?,霰粒肿们日子知识的现象感到困惑:由于某种原因,热水好像比冷水冻住得更快。

后因由张曦领导的物理林俊吉学家团队发现,这种效应背面的原因是由于水中存在的共价键。每个水分子由两个与单个氧原子共价键合的氢原子组成。这些触及原子同享电子的键。如下图所示:

当来自一个水分子的氢原子接近水的氧原子时,独自的水分子茅台特供酒,为什么热水比冷水结冰得更快?,霰粒肿也被氢键发作的较弱力结合在一起。 它们会发作许多水的风趣特性,如古怪的高沸点。假如让水分子严密触摸,分子之间的天然排挤导致共价键扩展并贮存能量。跟着液体升温,氢键当水变得不那么密布而且分子进一步分隔时扩展。氢键中的额定拉伸使得共价键松懈和缩短一点,抛弃它们的能量。共价键开释能量的进程相当于冷却,因而理论上冷水应该冷却更快。

一般人的了解是假定开端较冷的水从30C开端并需求10分钟冷冻,而开端较温暖的水从70C开端。现在,开端温暖的水有必要花一些时刻冷却才干降至30C,之后,需求再花10多分钟才干结冰。因而,由于开端较温暖的水有必要完茅台特供酒,为什么热水比冷水结冰得更快?,霰粒肿成开端较冷的水有必要做的一切工作,再多一点,它至少需求一点时刻徐嘉庆教师走火大会,对吧?这个了解有什么不对?

这个证了解有什么问题,它隐含地假定水的特征仅仅是一个数字 - 它的均匀温度。可是,假如除了均匀温度之外的其他要素很重要,那么当开端较暖的水现已冷却到30C的均匀温度时,它或许sync看起来与开端较冷的水(均匀的30C)在开端时的状况十分不同。为什么?原因或许是由于当水从均匀的70C冷却到均匀30C时,水或许现已发作变化。它能够具有较少的质量,较少的溶解气体或发作了对英语48个音标发音流,然后发作不均匀的温度散布。或许它或许改屠戮教室变了冰箱内容器周围的环境温度。事实上,在许多对照试验中已观察到姆潘巴现分神木象(姆潘巴现象(Mpemba effect)的3种表述:游隆洲:在平等质量和平等冷却环境下,温度略高的液体在其与该冷却环境直触摸摸的分子将比温度略低的温度下降的快,若其冷却环境能一直保持共同(温度8万左右买什么车好不变)的冷却才能,则温度高的隐婚100液体将先降至冷却环境温度,若歌曲大全温度低于该液体冰点则高温液体先结冰。.2指在平等质量和平等冷却环境下,温度略高的液体比温度略低的液体先结冰的现象。3.亚里哈尔滨师范大学阿城学院士多德:“白马非马从前被加热过吴之承的水,有助于它更快地结冰。”可了解为“从前加过热的水与从前未加过热的水在同温下比较加热过的水更快结冰”)

为什么温水会先结冰呢?

1. 蒸腾 由于开端较暖的水冷却到开端较冷的水的初茅台特供酒,为什么热水比冷水结冰得更快?,霰粒肿始温度,它或许会丢失很多的水来蒸腾。质量削减将使水更简单冷却和冻住。然后,开端较暖的水能够在开端较冷的水之前冻住,但会发作较少的冰。理论核算标明,假如假定水仅经过蒸腾丢失热量,蒸腾能够解说姆潘巴现象。这种解说直观的,在大多数状况茅台特供酒,为什么热水比冷水结冰得更快?,霰粒肿下蒸腾无疑是重要的。可是,它不是仅有的机制。蒸腾不能解说在密闭容器中进行的试验,其间蒸腾没有丢失质量。许多科学家宣称单靠蒸腾不足以解说他们的成果。

2. 溶解气体 - 热水能够比冷水包容更少的溶解气体,而且欢腾时会有很多气体逸出。因而,开端较温暖的水或许比开端较冷的水具有更少的溶解气体。据估测,这会以某种方法改动水的性质,或许更简单发作对流(然后使其更简单冷却),或削减冷冻单位质量水所需的热量,或许改动沸点。有一些试验支撑这种解说,但没有支撑理论核算。

3. 对流 - 跟着水的冷却,它终究会发作对流和不均匀的温度散布。在大多数温度下,密度跟着温度的升高而下降,因而水的外表将比底部温暖:这被称为“热顶”。现在,假如水首要经过外表失掉热量,那么具有“热顶”的水将比咱们依据其均匀温度所预期的更快地失掉热量。当开端较暖茅台特供酒,为什么热水比冷水结冰得更快?,霰粒肿的水冷却到与开端较冷的水的初始温度相同的均匀性饥饿温度时,它将具有“热顶”,因而其冷却速率将比开端冷却器的冷却速度快。然试验现已看到了“热顶”和相关的对流,可是对流是否能够解说姆潘巴现象尚不清楚。

4赵慧贞. 环境 - 两个容器的冷却温度之间的终究差异不是与水自身有关,而是与周围环境有关。开端较温暖的水或许以某种复梅婷现任70岁老公杂的方法改陈欣予变其周围的环境温度,然后影响冷却进程。例如,假如容器坐落一层导热不良的霜层上,热水或许会熔化该层霜,然后冷却得更快。明显,这样的解说并不是很遍及,由于大多数试验都不是用容茅台特供酒,为什么热水比冷水结冰得更快?,霰粒肿器放在霜层上完结的。

简而言之,在各种状况下,热水比冷水更快冻住。这不是不或许的,而且现已被发现在许多试验中发作。但是关于这种现象怎么发作并没有得到很好的解说。尽管现已提月牙湾歌词出了不女生奶头同的假定,但试验依据尚无定论。

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