一杯热水和一杯冷水,放进冰箱,哪一个先冻住,为什么

如题所述

  开水会先结冰。
  1、物理原因
  从物理方面来说,致冷有四种并存的机制:辐射、传导、汽化、对流。通过实验观察并对结果进行比较,发现引起热水比冷水先结冰的原因主要是传导、汽化、对流三者相互作用的综合效果。如果把热水和冷水结冰的过程叙述出来并分析其原因就更能说明问题了:
  盛有初温4℃冷水的杯,结冰要很长时间,因为水和玻璃都是热传导不良的材料,液体内部的热量很难依靠传导而有效地传递到表面。杯子里的水由于温度下降,体积膨胀,密度变小,集结在表面。所以水在表面处最先结冰,其次是向底部和四周延伸,进而形成了一个密闭的“冰壳”。这时,内层的水与外界的空气隔绝,只能依靠传导和辐射来散热,所以冷却的速率很小,阻止或延缓了内层水温继续下降的正常进行。另外由于水结冰时体积要膨胀,已经形成的“冰壳”也对进一步结冰起着某种约束或抑制作用。
  盛有初温100℃热水的杯,冷冻的时间相对来说要少得多,看到的现象是表面的冰层总不能连成冰盖,看不到“冰壳”形成的现象,只是沿冰水的界面向液体内生长出针状的冰晶(在初温低于12℃时,看不到这种现象)。随着时间的流逝,冰晶由细变粗,这是因为初温高的热水,上层水冷却后密度变大向下流动,形成了液体内部的对流,使水分子围绕着各自的“结晶中心”结成冰。初温越高,这种对流越剧烈,能量的损耗也越大,正是这种对流,使上层的水不易结成冰盖。由于热传递和相变潜热,在单位时间内的内能损耗较大,冷却速率较大。当水面温度降到0℃以下并有足够的低温时,水面就开始出现冰晶。初温较高的水,生长冰晶的速度较大,这是由于冰盖未形成和对流剧烈的缘故,最后可以观察到冰盖还是形成了,冷却速率变小了一些,但由于水内部冰晶已经生长而且粗大,具有较大的表面能,冰晶的生长速率与单位表面能成正比,所以生长速度仍然要比初温低的水快得多。
  2、
生物原因
  同雨滴的形成需要“凝结核”一样,水要结成冰,需要水中有许许多多的“结晶中心”。生物实验发现,水中的微生物往往是结晶中心。某些微生物在热水(水温在100℃以下一点)中繁殖比冷水中快,这样一来,热水中的“结晶中心”就要比冷水中的“结晶中心”多得多,加速了热水结冰的协同作用:
  围绕“结晶中心”生长出子晶,子晶是外延结晶的晶核。对流又使各种取向的分子流过子晶,依靠晶体表面的分子力,抓住合适取向的水分子,外延生长出分子作有序排列的许多晶粒,悬浮在水中。结晶释放的能量则通过对流放出,而各相邻的冰粒又连结成冰,直到水全部冻结为止。
温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2018-01-21
一杯热水和一杯冷水,放进冰箱,冷水先冻住。
用冷开水和热开水对比,用冷自来水和热自来水对比,用冷自来水和热开水对比,两种水的温差从10度到70度,共做了30多组实验,没有一组是热水先结冰的!甚至用煮开过的冷开水和相同温度的自来水对比两者的冰冻速度都没有明显差别.。
“姆潘巴现象”,也称“姆佩巴效应”(音译),以坦桑尼亚学生埃拉斯托·姆潘巴的名字命名,对于姆潘巴现象,物理学家曾提出几种可能的假设,其中包括水分更快蒸发导致热水体积变小,一层霜隔绝了温度更低的水以及溶质浓度存在差异,但任何一种解释都很难让人信服。因为这种效应并不可靠,很难获得重复的试验效果,试验结果都是冷水冻结速度还是超过热水。本回答被网友采纳
第2个回答  2021-02-26

乍一听这个问题,我们第一感觉是当然冷水结冰快了。可事实并非如此。如果把两杯重量相等的水放到冰箱里,一杯凉的,一杯热的,它们会在冰箱里面同时开始失去热量。

一杯热水和一杯冷水,放进冰箱,哪一个先冻住,为什么
一杯热水会先冻。 一、人们通常都会认为,一杯冷水和一杯热水同时放入冰箱时,冷水结冰快。事实并非如此。1963年的一天,在地处非洲热带的坦桑尼亚一所中学里,一群学生想做一点冰冻食品降温。一个名叫埃拉斯托·姆佩巴的学生在热牛奶里加了糖后,准备放进冰箱里做冰淇淋。他想,如果等热牛奶凉后放入冰箱,那么别的同学将...

一杯热水和一杯冷水,放进冰箱,哪一个先冻住,为什么物理问题
开水会先结冰。物理原因 从物理方面来说,致冷有四种并存的机制:辐射、传导、汽化、对流。通过实验观察并对结果进行比较,发现引起热水比冷水先结冰的原因主要是传导、汽化、对流三者相互作用的综合效果。

一杯热水和一杯冷水,放进冰箱,哪一个先冻住,为什么物理问题
1. 实验结果显示,一杯热水比一杯冷水更快地冻结。2. 这一现象的物理原因涉及四种冷却机制:辐射、传导、蒸发和对流。3. 在这个特定的实验条件下,热水的热量通过传导迅速传递到冰箱的低温环境中。4. 热水在冷却过程中,由于蒸发面积较大,水分蒸发速度快,从而带走了更多的热量。5. 对流作用使得热水...

一杯温水和一杯冷水放冰箱里哪杯先结冰
1. 当一杯冷水和一杯热水同时放入冰箱时,冷水会先结冰。2. 这个现象可以通过水的热容和热传导性来解释。冷水具有较高的热容量,这意味着它们在吸收或释放热量时温度变化较小。而热水则具有较低的热容量,它们在吸收或释放热量时温度变化较大。3. 当两杯水放入冰箱时,热水会迅速释放热量,温度迅速...

把一杯热水和一杯冷水放在冰箱里哪个先冻住为什么
热的那杯会先结冰.从物理学角度看,致冷有四种并存的机制:辐射、传导、汽化、对流,通过实验观察发现,引起热水比冷水先结冰的原因主要是传 导、汽化、对流三者相互作用的综合结果。玻璃杯内盛有4℃冷水结冰时,因为水和玻璃都是热的不良导体,液体内部的热量很难靠传导传递到表面,杯中水由于温 度...

冷水和热水放冰箱哪个先结冰为什么
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