100度的水和30度的水同时放进冰箱,为什么100度的水先结冰? 100度的水和30度的水放在冰箱里,那个先结冰?

30\u5ea6\u7684\u6c34\u548c100\u5ea6\u7684\u540c\u65f6\u653e\u5165\u51b7\u51bb\u5ba4\u8c01\u5148\u7ed3\u51b0\uff1f

1. \u59c6\u6f58\u5df4\u7684\u7269\u7406\u95ee\u9898

\u5766\u6851\u5c3c\u4e9a\u7684\u9a6c\u5e72\u5df4\u4e2d\u5b66\u4e09\u5e74\u7ea7\u66fe\u6709\u4e00\u4f4d\u540d\u53eb\u59c6\u6f58\u5df4\u7684\u5b66\u751f\uff0c\u5728\u5b66\u6821\u4ed6\u7ecf\u5e38\u4e0e\u540c\u5b66\u4e00\u8d77\u505a\u51b0\u6dc7\u6dcb\u5403\u3002\u4ed6\u4eec\u7684\u505a\u6cd5\u662f\u8fd9\u6837\u7684\uff1a\u5148\u628a\u751f\u725b\u5976\u716e\u6cb8\uff0c\u52a0\u5165\u7cd6\uff0c\u7b49\u51b7\u5374\u540e\u518d\u5012\u5165\u51b0\u683c\u4e2d\uff0c\u7136\u540e\u653e\u8fdb\u51b0\u7bb1\u7684\u51b7\u51bb\u5ba4\u5185\u51b7\u51bb\u3002\u56e0\u4e3a\u5b66\u6821\u91cc\u7684\u540c\u5b66\u5f88\u591a\uff0c\u6240\u4ee5\u51b7\u51bb\u5ba4\u653e\u51b0\u683c\u7684\u4f4d\u7f6e\u4e00\u76f4\u4f9b\u4e0d\u5e94\u6c42\u3002

\u4e00\u4e5d\u516d\u4e09\u5e74\u7684\u4e00\u5929\uff0c\u5f53\u59c6\u6f58\u5df4\u6765\u505a\u51b0\u6dc7\u6dcb\u65f6\uff0c\u51b0\u7bb1\u51b7\u51bb\u5ba4\u5185\u653e\u51b0\u683c\u7684\u7a7a\u4f4d\u5df2\u7ecf\u6240\u5269\u65e0\u51e0\u4e86\u3002\u4e00\u4f4d\u540c\u5b66\u4e3a\u4e86\u62a2\u5728\u4ed6\u524d\u9762\uff0c\u7adf\u628a\u751f\u725b\u5976\u52a0\u7cd6\u540e\u7acb\u5373\u62a2\u5148\u653e\u5728\u51b0\u683c\u4e2d\u9001\u8fdb\u4e86\u51b0\u7bb1\u7684\u51b7\u51bb\u5ba4\u3002\u800c\u59c6\u6f58\u5df4\u53ea\u597d\u6025\u6025\u5fd9\u5fd9\u628a\u725b\u5976\u716e\u6cb8\uff0c\u653e\u5165\u7cd6\uff0c\u7b49\u4e0d\u5f97\u51b7\u5374\uff0c\u7acb\u5373\u628a\u6eda\u70eb\u7684\u725b\u5976\u5012\u5165\u51b0\u683c\uff0c\u9001\u5165\u51b0\u7bb1\u7684\u51b7\u51bb\u5ba4\u91cc\u3002\u5947\u8ff9\u53d1\u751f\u4e86\uff0c\u8fc7\u4e86\u4e00\u4e2a\u534a\u5c0f\u65f6\u540e\uff0c\u59c6\u6f58\u5df4\u53d1\u73b0\u4ed6\u7684\u70ed\u725b\u5976\u5df2\u7ecf\u51bb\u7ed3\u4e86\uff0c\u800c\u5176\u4ed6\u540c\u7684\u51b7\u725b\u5976\u5374\u8fd8\u662f\u7c98\u7a20\u7684\u6db2\uff0c\u5e76\u6ca1\u6709\u7ed3\u51b0\uff0c\u8fd9\u4e2a\u73b0\u8c61\u4f7f\u59c6\u6f58\u5df4\u60ca\u6115\u4e0d\u5df2\uff01

2. \u5632\u7b11\u548c\u56de\u7b54

\u59c6\u6f58\u5df4\u767e\u601d\u4e0d\u5f97\u5176\u89e3\uff0c\u5c31\u53bb\u8bf7\u6559\u7269\u7406\u8001\u5e08\uff1a\u4e3a\u4ec0\u4e48\u70ed\u725b\u5976\u53cd\u800c\u6bd4\u51b7\u725b\u5976\u5148\u51bb\u7ed3\uff1f\u8001\u5e08\u7684\u56de\u7b54\u662f\uff1a\u201c\u4f60\u4e00\u5b9a\u5f04\u9519\u4e86\uff0c\u8fd9\u6837\u7684\u4e8b\u662f\u4e0d\u53ef\u80fd\u53d1\u751f\u7684\u3002\u201d\u59c6\u6f58\u5df4\u5e76\u6ca1\u6709\u5c31\u6b64\u7f62\u4f11\uff0c\u4ed6\u7262\u7262\u5730\u8bb0\u4e0b\u4e86\u8fd9\u4e2a\u4e0d\u540c\u5bfb\u5e38
\u7684\u73b0\u8c61\uff0c\u5e38\u9677\u5165\u6df1\u601d\u4e4b\u4e2d\u2026\u2026

\u59c6\u6f58\u5df4\u540e\u6765\u5347\u5165\u4e86\u4f0a\u6797\u52a0\u7684\u59c6\u514b\u74e6\u9ad8\u4e2d\uff0c\u4ed6\u5e76\u6ca1\u6709\u5fd8\u8bb0\u8fd9\u4e2a\u95ee\u9898\uff0c\u53c8\u5411\u9ad8\u4e2d\u7684\u7269\u7406\u8001\u5e08\u8bf7\u6559\uff1a\u201c\u4e3a\u4ec0\u4e48\u70ed\u725b\u5976\u548c\u51b7\u725b\u5976\u540c\u65f6\u653e\u8fdb\u51b0\u7bb1\uff0c\u70ed\u725b\u5976\u5148\u51bb\u7ed3\uff1f\u201d\u4ed6\u6ca1\u60f3\u5230\u8001\u5e08\u5374\u8fd9\u6837\u5632\u7b11\u8bf4\uff1a\u201c\u6211\u6240\u80fd\u7ed9\u4f60\u7684\u56de
\u7b54\u662f\uff1a\u4f60\u80af\u5b9a\u9519\u4e86\u3002\u201d\u5f53\u4ed6\u7ee7\u7eed\u63d0\u51fa\u7591\u95ee\u4e0e\u8001\u5e08\u8fa9\u8bba\u65f6\uff0c\u8001\u5e08\u53c8\u8ba5\u8bbd\u4ed6\uff1a\u201c\u8fd9\u662f\u59c6\u6f58\u5df4\u7684\u7269\u7406\u95ee\u3002\u201d\u59c6\u6f58\u5df4\u60f3\u4e0d\u901a\uff0c\u4e0d\u6ee1\u610f\uff0c\u4f46\u53c8\u4e0d\u6562\u9876\u649e\u6559\u5e08\u3002

3. \u535a\u58eb\u7684\u7b54\u5377

\u7ec8\u4e8e\uff0c\u4e00\u4e2a\u6781\u597d\u7684\u673a\u4f1a\u6765\u5230\u4e86\uff0c\u8fbe\u7d2f\u65af\u8428\u62c9\u59c6\u5927\u5b66\u7269\u7406\u7cfb\u4e3b\u4efb\u5965\u65af\u73bb\u6069\u535a\u58eb\u8bbf\u95ee\u59c6\u514b\u74e6\u9ad8\u4e2d\u3002\u5965\u65af\u73bb\u6069\u535a\u58eb\u7ed9\u5b66\u751f\u4f5c\u5b8c\u4e86\u5b66\u672f\u62a5\u544a\uff0c\u63a5\u4e0b\u53bb\u662f\u56de\u7b54\u540c\u5b66\u7684\u95ee\u9898\u3002\u59c6\u6f58\u5df4\u7ecf\u8fc7\u5145\u5206\u7684\u915d\u917f\uff0c\u9f13\u8db3\u52c7\u6c14\u5411\u4ed6
\u63d0\u51fa\u4e86\u90a3\u4e2a\u591a\u5e74\u601d\u8651\u7684\u95ee\u9898\uff1a

\u5982\u679c\u4f60\u53d6\u4e24\u4e2a\u76f8\u4f3c\u7684\u5bb9\u5668\uff0c\u653e\u5165\u7b49\u5bb9\u79ef\u7684\u6c34\uff0c\u4e00\u4e2a\u5904\u4e8e35\u2103\uff0c\u53e6\u4e00\u4e2a\u5904\u4e8e100\u2103\uff0c\u628a\u5b83\u4eec\u540c\u65f6\u653e\u8fdb\u51b0\u7bb1\uff0c100\u2103\u7684\u6c34\u5148\u7ed3\u51b0\uff0c\u4e3a\u4ec0\u4e48\uff1f

\u5965\u65af\u73bb\u6069\u535a\u58eb\u5728\u5c0f\u59c6\u6f58\u5df4\u9762\u524d\u63a5\u5230\u4e86\u4e00\u4efd\u4e25\u8083\u8ba4\u771f\u7684\u201c\u8003\u5377\u201d\uff0c\u4ed6\u8fd8\u662f\u7b2c\u4e00\u6b21\u542c\u8bf4\u5230\u8fd9\u4e2a\u4e0d\u540c\u5bfb\u5e38\u7684\u73b0\u8c61\u3002\u611f\u5230\u4e3a\u96be\u548c\u8ff7\u60d1\u7684\u535a\u58eb\u5e76\u4e0d\u63a9\u9970\u4ec0\u4e48\uff0c\u800c\u662f\u5b9e\u4e8b\u6c42\u662f\u5730\u56de\u7b54\u9053\uff1a\u201c\u8fd9\u4e2a\uff0c\u6211\u4e0d\u77e5\u9053\uff0c\u4e0d\u8fc7\u6211
\u4fdd\u8bc1\u5728\u6211\u56de\u5230\u8fbe\u7d2f\u65af\u8428\u62c9\u59c6\u4e4b\u540e\u4eb2\u81ea\u505a\u8fd9\u4e2a\u5b9e\u9a8c\u3002\u201d\u56de\u53bb\u540e\uff0c\u4ed6\u7acb\u5373\u548c\u4ed6\u7684\u52a9\u624b\u505a\u4e86\u8fd9\u4e2a\u5b9e\u9a8c\u3002\u7ed3\u679c\u8bc1\u660e\uff0c\u59c6\u6f58\u5df4\u8bf4\u7684\u90a3\u4e2a\u73b0\u8c61\u662f\u4e00\u4e2a\u5b9e\u5b9e\u5728\u5728\u7684\u4e8b\u5b9e\uff01\u8fd9\u7a76\u7adf\u662f\u600e\u4e48\u4e00\u56de\u4e8b\uff1f\u4e3a\u4ec0\u4e48\u4f1a\u8fd9\u6837\u5462\uff1f

\u4e00\u4e5d\u516d\u4e5d\u5e74\uff0c\u7531\u59c6\u6f58\u5df4\u548c\u5965\u65af\u73bb\u6069\u4e24\u4eba\u64b0\u5199\u7684\u4e00\u7bc7\u6587\u7ae0\u53d1\u8868\u5728\u82f1\u56fd\u300a\u7269\u7406\u6559\u5e08\u300b\u6742\u5fd7\u4e0a\uff0c\u6587\u7ae0\u5bf9\u201c\u59c6\u6f58\u5df4\u7684\u7269\u7406\u95ee\u9898\u201d\u505a\u4e86\u8be6\u7ec6\u7684\u5b9e\u9a8c\u8bb0\u5f55\uff0c\u5e76\u5bf9\u95ee\u9898\u7684\u539f\u56e0\u4f5c\u4e86\u7b2c\u4e00\u6b21\u5c1d\u8bd5\u6027\u7684\u89e3\u91ca\u3002

\u4ed6\u4eec\u505a\u4e86\u4e00\u7cfb\u5217\u7684\u5b9e\u9a8c\u3002\u5b9e\u9a8c\u7528\u54c1\u662f\u76f4\u5f844.5\u5398\u7c73\uff0c\u5bb9\u79ef100\u6beb\u5347\u7684\u787c\u7845\u9178\u73bb\u7483\u70e7\u676f\uff0c\u5185\u653e70\u6beb\u5347\u6cb8\u817e\u8fc7\u7684\u5404\u79cd\u4e0d\u540c\u6e29\u5ea6\u7684\u6c34\u3002\u901a\u8fc7\u5bf9\u5b9e\u9a8c\u7ed3\u679c\u7684\u5b9a\u91cf\u5206\u6790\u5f97\u51fa\u4e86\u8fd9\u6837\u7684\u7ed3\u8bba\uff1a

\u51b7\u5374\u4e3b\u8981\u53d6\u51b3\u4e8e\u6db2\u4f53\u8868\u9762\uff1b
\u51b7\u5374\u901f\u7387\u51b3\u5b9a\u4e8e\u6db2\u4f53\u8868\u9762\u7684\u6e29\u5ea6\u800c\u4e0d\u662f\u5b83\u6574\u4f53\u7684\u5e73\u5747\u6e29\u5ea6\uff1b
\u6db2\u4f53\u5185\u90e8\u7684\u5bf9\u6d41\u4f7f\u6db2\u9762\u6e29\u5ea6\u7ef4\u6301\u5f97\u6bd4\u4f53\u5185\u6e29\u5ea6\u9ad8\uff08\u5047\u5b9a\u6e29\u5ea6\u9ad8\u4e8e4\u2103\uff09\uff1b
\u5373\u4f7f\u4e24\u676f\u6db2\u4f53\u51b7\u5374\u5230\u76f8\u540c\u7684\u5e73\u5747\u6e29\u5ea6\uff0c\u539f\u6765\u70ed\u7684\u7cfb\u7edf\u5176\u70ed\u91cf\u4ecd\u8981\u6bd4\u539f\u6765\u51b7\u7684\u7cfb\u7edf\u635f\u5931\u5f97\u591a\uff1b
\u6db2\u4f53\u5728\u51bb\u7ed3\u4e4b\u524d\u5fc5\u7136\u7ecf\u8fc7\u4e00\u7cfb\u5217\u7684\u8fc7\u6e21\u6e29\u5ea6\uff0c\u6240\u4ee5\u7528\u5355\u4e00\u7684\u6e29\u5ea6\u6765\u63cf\u8ff0\u7cfb\u7edf\u7684\u72b6\u6001\u663e\u7136\u662f\u4e0d\u591f\u7684\uff0c\u8fd8\u8981\u53d6\u51b3\u4e8e\u521d\u59cb\u6761\u4ef6\u7684\u6e29\u5ea6\u68af\u5ea6\u3002
\u5965\u65af\u73bb\u6069\u535a\u58eb\u867d\u7136\u6ca1\u6709\u6700\u7ec8\u89e3\u51b3\u59c6\u6f58\u5df4\u7684\u7269\u7406\u95ee\u9898\uff0c\u4f46\u9762\u5bf9\u79d1\u5b66\u548c\u4e8b\u5b9e\uff0c\u4ed6\u7ed9\u4e86\u5c0f\u59c6\u6f58\u5df4\u548c\u6211\u4eec\u4e00\u4efd\u79d1\u5b66\u6c42\u5b9e\u7684\u7b54\u5377\u3002

4. \u95ee\u9898\u8fdc\u6bd4\u60f3\u8c61\u7684\u8981\u590d\u6742

\u540e\u6765\u8bb8\u591a\u4eba\u4e5f\u5728\u8fd9\u65b9\u9762\u505a\u4e86\u5927\u91cf\u7684\u5b9e\u9a8c\u548c\u7814\u7a76\uff0c\u4eba\u4eec\u53d1\u73b0\uff0c\u8fd9\u4e2a\u770b\u6765\u4f3c\u4e4e\u7b80\u5355\u7684\u95ee\u9898\u5b9e\u9645\u4e0a\u8981\u6bd4\u6211\u4eec\u7684\u8bbe\u60f3\u590d\u6742\u5f97\u591a\uff0c\u5b83\u4e0d\u4f46\u6d89\u53ca\u5230\u7269\u7406\u4e0a\u7684\u539f\u56e0\uff0c\u800c\u4e14\u8fd8\u6d89\u53ca\u5230\u4f5c\u4e3a\u7ed3\u6676\u4e2d\u5fc3\u7684\u5fae\u751f\u7269\u7684\u4f5c\u7528\uff0c\u662f\u4e00
\u4e2a\u5730\u5730\u9053\u9053\u7684\u201c\u591a\u53d8\u91cf\u95ee\u9898\u201d\u3002

(1). \u7269\u7406\u539f\u56e0

\u4ece\u7269\u7406\u65b9\u9762\u6765\u8bf4\uff0c\u81f4\u51b7\u6709\u56db\u79cd\u5e76\u5b58\u7684\u673a\u5236\uff1a\u8f90\u5c04\u3001\u4f20\u5bfc\u3001\u6c7d\u5316\u3001\u5bf9\u6d41\u3002\u901a\u8fc7\u5b9e\u9a8c\u89c2\u5bdf\u5e76\u5bf9\u7ed3\u679c\u8fdb\u884c\u6bd4\u8f83\uff0c\u53d1\u73b0\u5f15\u8d77\u70ed\u6c34\u6bd4\u51b7\u6c34\u5148\u7ed3\u51b0\u7684\u539f\u56e0\u4e3b\u8981\u662f\u4f20\u5bfc\u3001\u6c7d\u5316\u3001\u5bf9\u6d41\u4e09\u8005\u76f8\u4e92\u4f5c\u7528\u7684\u7efc\u5408\u6548\u679c\u3002\u5982\u679c\u628a\u70ed\u6c34\u548c\u51b7\u6c34\u7ed3\u51b0\u7684\u8fc7\u7a0b\u53d9\u8ff0\u51fa\u6765\u5e76\u5206\u6790\u5176\u539f\u56e0\u5c31\u66f4\u80fd\u8bf4\u660e\u95ee\u9898\u4e86\uff1a

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(2). \u751f\u7269\u539f\u56e0

\u540c\u96e8\u6ef4\u7684\u5f62\u6210\u9700\u8981\u201c\u51dd\u7ed3\u6838\u201d\u4e00\u6837\uff0c\u6c34\u8981\u7ed3\u6210\u51b0\uff0c\u9700\u8981\u6c34\u4e2d\u6709\u8bb8\u8bb8\u591a\u591a\u7684\u201c\u7ed3\u6676\u4e2d\u5fc3\u201d\u3002\u751f\u7269\u5b9e\u9a8c\u53d1\u73b0\uff0c\u6c34\u4e2d\u7684\u5fae\u751f\u7269\u5f80\u5f80\u662f\u7ed3\u6676\u4e2d\u5fc3\u3002\u67d0\u4e9b\u5fae\u751f\u7269\u5728\u70ed\u6c34\uff08\u6c34\u6e29\u5728100\u2103\u4ee5\u4e0b\u4e00\u70b9\uff09\u4e2d\u7e41\u6b96\u6bd4\u51b7\u6c34\u4e2d\u5feb\uff0c\u8fd9\u6837\u4e00\u6765\uff0c\u70ed\u6c34\u4e2d\u7684\u201c\u7ed3\u6676\u4e2d\u5fc3\u201d\u5c31\u8981\u6bd4\u51b7\u6c34\u4e2d\u7684\u201c\u7ed3\u6676\u4e2d\u5fc3\u201d\u591a\u5f97\u591a\uff0c\u52a0\u901f\u4e86\u70ed\u6c34\u7ed3\u51b0\u7684\u534f\u540c\u4f5c\u7528\uff1a

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由于100度的水内能大,水分子之间的运动速度快,能够更好地向外散射热量。所以,很快会结冰。

四个因素:
1. 蒸发——在热水冷却到冷水的初温的过程中,热水由于蒸发会失去一部分水。质量较少,令水较容易冷却和结冰。这样热水就可能较冷水早结冰,但冰量较少。如果我们假设水只透过蒸发去失热,理论计算能显示蒸发能解释Mpemba效应。这个解释是可信的和很直觉的,蒸发的确是很重要的一个因素。然而,这不是唯一的机制。蒸发不能解释在一个封闭容器内做的实验,在封闭的容器,没有水蒸气能离开。很多科学家声称,单是蒸发,不足以解释他们所做的实验。
2. 溶解气体——热水比冷水能够留住较少溶解气体,随着沸腾,大量气体会逃出水面。溶解气体会改变水的性质。或者令它较易形成对流(因而较易冷却),或减少单位质量的水结冰所需的热量,或者改变沸点。有一些实验支持这种解释,但没有理论计算的支持。
3. 对流——由于冷却,水会形成对流,和不均匀的温度分布。温度上升,水的密度就会下降,所以水的表面比水底部热—叫"热顶"。如果水主要透过表面失热,那么,"热顶"的水失热会比温度均匀的快。当热水冷却到冷水的初温时,它会有一热顶,因此与平均温度相同,但温度均匀的水相比,它的冷却速率会较快。虽然在实验中,能看到热顶和相关的对流,但对流能否解释Mpemba效应,仍是未知。
4. 周围的事物——两杯水的最后的一个分别,与它们自己无关,而与它们周围的环境有关。初温较高的水可能会以复杂的方式,改变它周围的环境,从而影响到冷却过程。例如,如果这杯水是放在一层霜上面,霜的导热性能很差。热水可能会熔化这层霜,从而为自己创立了一个较好的冷却系统。明显地,这样的解释不够一般性,很多实验都不会将容器放在霜层上。
最后,过冷在此效应上,可能是重要的。过冷现象是水在低于0℃时才结冰的现象。有一个实验发现,热水比冷水较少会过冷。这意味着热水会先结冰,因为它在较高的温度下结冰。

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