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這就是姆彭巴現象。
1963年,坦尚尼亞馬甘巴中學三年級學生姆彭巴(Mpemba)經常和同學們一起做冰淇淋。 他們總是先將生牛奶煮沸,加入糖,然後將其倒入冰盤中,然後在冰箱中冷凍。 有一天,姆彭巴在做冰淇淋的時候,冰箱的冷凍室裡已經沒有多少空間了,乙個同學為了搶在他前面,把生牛奶放進了冰箱裡,馬上就放進了冰箱裡。
姆彭巴只好匆匆忙忙地把牛奶煮沸,加糖,還沒來得及冷卻,他就立刻把熱牛奶倒進冰盤裡,送到冰箱裡。 乙個半小時後,姆彭巴發現熱牛奶已經結冰,而冷牛奶仍然是粘稠的液體。
他去問他的物理老師,為什麼熱牛奶比冷牛奶先結冰。 老師的回答是:“你一定弄錯了,這不可能。
後來,當姆彭巴進入高中時,他向物理老師請教,得到的答案是:“你一定錯了。 當他繼續與老師爭吵時,老師嘲笑他:
這是姆彭巴的物理學問題。 “當三蘭港大學物理系主任奧斯本博士訪問該大學時,乙個很好的機會終於來了,姆彭巴鼓起勇氣問他乙個問題:如果你拿兩個類似的容器,把它們放在相同體積的水中,乙個是35,另乙個是100%, 然後把它們放在冰箱裡,100%的水先結冰,為什麼?
奧斯本博士:“我不知道,但我保證回到三蘭港後會自己動手。 結果,醫生的實驗正是姆彭巴所說的。
但是,在質量和數量相同,外部溫度環境相同的情況下,不會出現Mpemba現象,熱液不可能先凍結。
因此,出現 Mpemba 現象有 3 種可能的情況:
冰箱的溫度不均勻,如果姆彭巴把冰盒放在冷卻管附近,甚至與冷卻管接觸,完全有可能熱牛奶先於冷牛奶結冰;
如果姆彭巴不喜歡甜味,在冰淇淋裡放的糖少了,或者因為趕時間,糖粒沉到盒子底部形成固體,實驗證明它可以先凍結;
Mpemba的自製冰淇淋不僅用牛奶增甜,還用澱粉類物質加糖,當他放少糖少牛奶時,澱粉類物質會先凍結。
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造成這種情況的主要原因是水的密度最大時為4,那麼水冷0 4間隔的對流方向就相反了,熱量僅靠傳導就釋放出來了,我們都知道水是熱的不良導體。 說明水溫高時先結冰時間較長,可以通過兩輛車衝坡來幫忙,而且加速距離太短,到達坡頂的時間比到達坡頂的加速距離長到需要更長的時間。
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蒸發和吸熱,但我從來不相信。
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溫差大,冷卻速度快。
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溫差大,換熱快!
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水的凝固點溫度為0,但純水不能在0點結冰,往往先冷卻到過冷狀態,直到溫度降低並出現穩定的晶核,或促進振動,它會立即轉化為冰晶並釋放潛熱,同時促進溫度上公升到0。
冰是由水分子有序排列形成的結晶結構,水分子通過氫鍵連線在一起,形成非常“開放”(低密度)的剛性結構。
最接近水分子的O—O原子核之間的間距約為109°,非常接近理想四面體的109°28鍵角。 但是,每個僅相鄰且未直接結合的水分子的O-O間距要大得多,並且應該達到最遠的O-O間距。 每個水分子可以與其他4個水分子結合形成四面體結構,因此水分子的配位數為4。
冰是一種無色透明的固體,是液態凝固形成的產物,在冰凍環境中冷凝,在高溫下液化溶解,是自然形成的正常自然現象,可以自然形成,也可以人工形成。
分子主要由氫鍵合,但也有范德華力,晶格結構一般為六邊形,密度小於水。 然而,在不同的壓力下也可能有其他晶格結構。
冰晶是水分子規則排列成六邊形的結構。 加熱後,首先,乙個水分子從結晶中分離出來,開始自由移動,這個水分子沒有回到原來的位置,導致晶體變形。 一旦晶體變形,它們就會逐漸膨脹,最終整個晶體會分解變成液體。
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當水結冰時,熱量會釋放出來,因此環境溫度會公升高。
水凍結是水由無定形變為結晶的過程,這個問題可以用分子運動理論來解釋,當達到冰點時,水分子的運動減慢。
分子之間的引力使較慢的水分子緩慢而有序地排列起來。 排列後,水分子的運動空間變小,有序,巨集觀上變成相對穩定的結晶形狀。
物質溫度高於熔點,物質變成液體,高於沸點,變成氣態。 水在室溫下是液態的,當水溫低於一定值(標準條件下為0攝氏度)時,水溫低於熔點,凝結成冰。
深入分析:
水凍結是液到固的過程,即凝固,凝固時是放熱的。 凝固是指在標準大氣壓下從液體轉變為固體,是固定和停滯的隱喻。
凝固是指當液晶物質在一定壓力下溫度略低於熔點時,顆粒有規律地排列形成穩定的結構,由液變固。 同時,它也是物質從液相到固相的相變過程。 液晶物質在凝固過程中散發熱量,在凝固過程中其溫度保持恆定,直到液體完全結晶。
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在水結冰過程中,水的溫度下降,表明度數不下降。
水結冰的過程是吸熱的,結冰後停止吸收熱量。 “在結冰過程中溫度不會改變”,如果外界不補充熱量,溫度就會降低,這是能量守恆定律。
熱脹冷縮只適用於物體的格式沒有改變,不如通過加熱膨脹的導軌,但此時導軌仍然是實心的。 但是,水變成冰,從液體變成固體的事實,已經不能用熱膨脹和冷縮的原理來解釋。 這時,水質不變,但密度變化,冰的密度小於水的密度,所以體積變大。
物理性質
冰的融化熱通常為 335 kJ kg。 冰的比重與其溫度、結冰時的環境壓力、冰中是否存在氣泡以及水的純度有關。 一般在實踐中,當冰的溫度在0到-20之間時,取其平均比熱容,而水的比熱容僅為水的一半,冰的導熱係數與其溫度有關,溫度隨溫度的降低而增加。
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1、由於溫水內部空間大,密度小,水分子活躍,相互碰撞頻繁。 冷水的密度較高,水分子的活性較慢,冷空氣在冷水中的整體傳播速度較慢,因此溫水結冰的速度比冷水快。
2.結冰,又稱結冰,是一種天氣現象。 指露天中凍結成冰的水面。 從氣象學上講,包括盤子中水的蒸發凍結成冰。
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封閉的冰塵的溫度必須低於水的溫度。 ()
a.沒錯。 b.錯誤。
正確回答恒哥的情況:B
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不一定是複製。
在標準大氣壓下,零攝氏度的水既不是純液態水,也不是純固體冰,而是冰和水的混合物,處於冰與水混合的狀態,零度是冰的凝固溫度,但只有當溫度達到零度以下時,水才會大量凝結成冰。 如果水的壓力大於標準壓力的大氣壓,則水的冰點上公升,反之亦然。
此外,當秋季過渡到冬季時,平均大氣壓力高於其他季節,因此水不會在零度時結冰。 而在冬末,大氣壓通常較低,因此水在不太低的溫度下也容易結冰。
特別要注意的是,自然界中的水通常含有某些成分的鹽和酸等其他溶質,不是純水,這意味著自然界中水的冷凝溫度不是零,自然不會結冰。
此外,水凍結的條件,除了溫度條件外,還需要水分子中存在凍結的原子核。
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水的冰點是bai0度,即水溫的時候
當度數下降到zhi0度時,就要開始結冰了;
在裡面,你知道,這裡有乙個前提,那就是所討論的水是純淨水,即沒有任何雜質的水,例如蒸餾水。 如果水中含有可溶性雜質,則水的凝固點不是0度,而是在0度以下!
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靜水的表層會結冰,流動的水不會結冰,水的邊緣會有冰水混合物。
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我發現了。
有人給了第二個人很多。
自我表揚,表示認同第二個答案的人更多? 然而,第二個答案並不完全正確! 顯然,第乙個答案是標準答案,確認水在0度時是否會結冰有兩個前提:
首先,它是純水(純水,不含雜質的蒸餾水),其次,在標準大氣壓下,滿足兩點即可建立。
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不一定。 在標準大氣壓下(水在 0 攝氏度時結冰; 如果大氣是 du
壓力超過此值。
zhi,那麼水的冰凍溫度就會隨之下降,反之亦然。 這解釋了您的懷疑,即當秋季過渡到冬季時,平均氣壓高於其他季節,因此水不會在 0 度時結冰。 在冬末,氣壓通常較低,因此水在不太低的溫度下也容易結冰。
自然界中的水通常含有其他溶質,例如某些成分的鹽和酸,因此它不是純水,也就是說它們的冰點已經很低了。 所以這個氣壓理論不是絕對的。
也取決於壓力,在0°C的標準大氣壓下是冰水混合物,正好處於冰水混合物的狀態,0是冰的冷凝溫度點,大量水在0°C以下結晶形成冰。
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