温水為什麼比冷水更容易結冰
温水的內部空間大,密度小,且水分子活躍,相互碰撞較頻繁。而冷水的密度較大,水分子活動也較慢,冷氣温在冷水裏的整體傳播速度也就緩慢,所以温水比冷水結冰快。
在生活中,有很多細節之處我們都不明所以,其中的原理我們也不清楚,甚至會因為理所當然而造成錯誤的想法。當有人詢問你:熱水和冷水哪一個結冰會更快?很多人都會理所當然的認為是冷水了。但是事實卻是相反,並不是冷水,而是熱水,這個現象被稱為“姆潘巴問題”。
我們會遇到這樣一個現象,就是熱水會比冷水結冰更加快,很多人都覺得不可思議,這是為什麼呢?首先冷水結冰需要很長時間,這是因為水和玻璃都是熱傳導不良的材料,水杯裏的水因為温度下降,體積膨脹,這時候水在最表面處先結冰,其次是底部和四周。這時候被封閉的內層的水就與外界的空氣隔絕,只能靠傳導和輻射來散熱,所以冷卻就會很慢。
而熱水冷卻的時間卻少的多是因為,上層水冷卻後向下流動,形成了液體內部的對流。温度越高,對流就會越劇烈,這時候能量的消耗就會變大。當水面温度降到0℃以下並有温度足夠低時,水面就開始出現冰晶。而水杯內部中的冰晶已經生長了,於是水分子就會圍着結晶中心結成冰。這就是為什麼熱水比冷水結冰快。
我們肯定會在生活中遇到這種現象,就是當兩個玻璃不小心沾了水放在一起時,我們會發現它們會黏在一起,並且這時候我們很難將兩塊玻璃分開。這是因為玻璃看似很光滑,但是兩塊玻璃之前仍然存在着很多微小的空隙,當我們不小心在兩塊玻璃間抹上水後,這些空隙就會被水填滿,又因為外部的壓強會將兩塊玻璃緊緊地壓在一起,再加上水分子之間的引力,玻璃就很難被分開了。
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