比冷水更快結冰的是......熱水?


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沒錯、不用再揉眼睛了,熱水的確比冷水快結冰。覺得⌈這真是見鬼了⌋的讀者可以先看看這個影片:

影片中熱水遇到冷空氣時很快就結冰了,形成冰晶,就像我們看到的雲一樣。

物理學上這叫做⌈彭巴效應(Mpemba effect)⌋,是指在同質量體積與相同冷卻環境下,溫度較高的液體會比低溫液體先結冰。彭巴在製作冰淇淋時觀察到熱牛奶結冰的速度會比冷牛奶更快,他提出了這項觀察,但當時只是學生的他所提的這個理論並不被多數人理會。彭巴長大後為這項觀察進行實驗並證明了這個物理現象,所以現在我們就用⌈彭巴效應⌋來紀念他的發現。

彭巴效應於1969年被提出,但40多年後的我們仍沒有一個確切的理論可以解釋為什麼。幾個常見的解釋包括:

1. 熱水對流較快、所以冷卻得更快、更容易結冰

2. 水必須到達過冷狀況才能結冰,對熱水而言,所需要到達的過冷溫度較高溫即會開始結冰;但冷水卻需要更低的溫度才會開始結冰。

3. 由於水分子間的氫鍵變化與熱能相關,造成熱水比較快結冰。

Mpemba effect

⌈早就告訴過你要轉藍色的水龍頭,不是紅色的那個啦!⌋圖片來源

也有人試著用實驗證明彭巴效應是錯的,或者陰謀推斷這根本就是個愚人節的玩笑。儘管目前對於這個效應的原理與結論仍然莫衷一是,不過比起探究科學真相,Mr. Thursday Jr.覺得彭巴的故事非常具有啟發性阿(可能可以引申出一個人定勝天或堅毅不饒的結論)。各位讀者你們覺得呢?

[Mr. Thursday Jr.]

參考資料:

1. 彭巴效應-科學Online
2. Youtube-Hot water freezes faster than cold water
3. 維基百科-彭巴效應


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八月 21st, 2015 by