為什麼熱水在冰箱裡結冰比冷水快

1、冷卻速度不是由液體的平均溫度決定的，而是由液體上表面和底部的溫差決定的。 2.上表面溫度越高，上表面散發的熱量越多，冷卻速度越快。 由於這兩個原因，熱水以更高的速度冷卻，這就是熱水首先結冰的秘密。

這就是姆彭巴效應。

這些因素會改變冰箱內和容器周圍的環境。 下面將逐一考慮這四個因素。

1.蒸發 – 在將熱水冷卻到冷水初始溫度的過程中，熱水會因蒸發而失去一些水分。 質量越小，水越容易冷卻和結冰。

這樣，熱水可能比冷水更早結冰，但冰量更少。 如果我們假設水只通過蒸發失去熱量，理論計算表明蒸發解釋了MPEMBA效應。 這種解釋是合理和直觀的，蒸發確實是乙個重要因素。

然而，這並不是唯一的機制。 蒸發不能用在密閉容器中進行的實驗來解釋，因為密閉容器沒有水蒸氣可以離開。 許多科學家聲稱，僅靠蒸發不足以解釋他們所做的實驗。

2.溶解氣體 – 熱水比冷水保留更少的溶解氣體，當它沸騰時，大量氣體從水中逸出。 溶解的氣體可以改變水的性質。

要麼更容易形成對流（因此更冷），要麼減少每單位質量水凍結所需的熱量，或者改變沸點。 有一些實驗支援這種解釋，但不是理論計算。

3.對流 – 由於冷卻，水會形成對流和不均勻的溫度分布。 隨著溫度的公升高，水的密度降低，因此水面比水底更熱"熱頂"。

如果水主要通過表面散失熱量，那麼，"熱頂"水的散熱速度快於溫度均勻的速度。 當熱水冷卻到冷水的初始溫度時，它會有乙個熱頂部，因此與平均溫度相比，它會冷卻得更快，但水的溫度均勻。 雖然在實驗中可以看到熱帽和相關的對流，但對流是否可以解釋MPEMBA效應仍然未知。

4.周圍的事物——兩杯水中的最後一杯——與自己無關，而是與周圍環境有關。 初始溫度較高的水可能會以複雜的方式改變其周圍環境，從而影響冷卻過程。

例如，如果將這杯水放在一層霜上，霜的導熱性很差。 熱水可以融化這層霜，為自己創造乙個更好的冷卻系統。 顯然，這種解釋不是籠統的，許多實驗都沒有將容器放在霜層上。

最後，過冷對於這種效果可能很重要。 過冷是水在低於 0 時結冰的現象。 有一項實驗發現，熱水比冷水更不可能過冷。

這意味著熱水會首先結冰，因為它在較高溫度下會結冰。 但這並不能完全解釋MPEMBA效應，因為我們仍然需要解釋為什麼熱水少會太冷。

熱水首先結冰。

原因如下：這種現象在物理學中被稱為姆彭巴效應，在這種效應中，在其他條件相同的情況下，從同一盆水中取出的相同體積的水可能比未加熱的冷水結冰得更快。 不是所有的實驗都會證明熱水比冷水快，冷水也不比熱水快，這取決於很多因素，如對流現象、溶解氣體、水的純度、所含物質、密度等，到目前為止，還沒有科學家能夠系統地解釋這種現象。

熱水與外界溫差大，換熱速度快。 在這個過程中，它釋放出熱能，導致容器表面水層的溫度急劇下降，從而凝結成冰。 而且，作為熱能釋放載體的水蒸氣的蒸發，是熱水總量小於冷水的原因之一，也是熱水先結冰的原因之一。

熱水首先結冰。

原因如下：這種現象在物理學中被稱為姆彭巴效應，在這種效應中，在其他條件相同的情況下，從同一盆水中取出的相同體積的水可能比冷卻的、未加熱的水凍結得更快。 不是所有的實驗都會證明熱水比冷水快，冷水也不比熱水快，這取決於很多因素，如對流現象、溶解氣體、水的純度、物質、密度等，到目前為止，還沒有科學家能夠系統地解釋這種現象。

熱水與外界溫差大，換熱速度快。 在這個過程中，它釋放出熱能，導致容器表面水層的溫度急劇下降，從而凝結成冰。 而且，作為熱能釋放載體的水蒸氣的蒸發，是熱水總量小於冷水的原因之一，也是熱水先結冰的原因之一。

Mpemba現象是指在相同體積、相同質量和相同冷卻環境中，稍熱的液體比稍冷的液體先凍結的現象。 亞里斯多德、培根和笛卡爾都以不同的方式描述了這種現象，但他們都沒有受到廣泛關注。 1963 年，坦尚尼亞的一名中學生 Mpemba 發現，在製作冰淇淋時，熱牛奶經常先於冷牛奶結冰，1969 年，他和 Denis G. Osborn 博士

Orne）與人合著了一篇關於這種現象的文章，因此得名。

不過，現在已經有三名中國女學生證明，正常情況下還是冷水先結冰，最初的現象可能是幾種情況的巧合。

姆彭巴現象的原因：

1.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;

2.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;

3.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。

4.將其靠近冰箱的熱管。

另一種說法是，亞里斯多德在原文中對這種現象的描述是這樣的：“先前加熱過的水有助於它更快地結冰”，大多數人可能會誤解這句話的原意，即“在相同溫度下，將先前過熱水的水與以前未加熱的水進行比較”，而不是“熱水和冷水的比較”。

因此，根據第二種理解，如上所述，姆彭巴現象是站不住腳的; 在第一種理解下，姆彭巴現象是可能的。