2016-01-22
在同等体积和同等冷却环境下,温度略高的液体比温度略低的液体(非纯水)先结冰的现象,被称之为「姆潘巴现象」(Mpemba effect)。对于姆潘巴现象,物理学家曾提出几种可能的假设,其中包括水分更快蒸发导致热水体积变小,一层霜隔绝了温度更低的水以及溶质浓度存在差异。但任何一种解释都很难让人信服,因为这种效应并不可靠,冷水冻结速度往往还是超过热水。
最先肯定「姆潘巴现象」存在的 Erasto Mpemba 博士在对其进行细致研究过程中发现,当把热水放入电冰箱冷却的最初时刻,热水水体的上表面与底部不存在温度差,但一经急剧冷却,温度差就立即出现,其中初温为 70℃ 的热水内产生的高低温度差接近 14℃,而初温为 47℃ 的热水内产生的高低温度差只有 10℃。这说明在冻结前的降温过程中,较热的液体的温度差在一段时间里大于相对较冷的液体的温度差。但为什么温差大的水要先冻结呢?这只能有一种解释比较合理,那就是水体上表面的温度愈高,从上表面散发的热量就愈多,因而降温就愈快,冻结也就愈快。这便是热牛奶比冷牛奶先结冰的秘密。