为什么把一块冰放水里会很快升温融化?把一瓶热水放水里也可以很快降温?
术业有专攻,隔行如隔山,世界上的事物就是这样,有的人认为很简单的东西,换作其他人可能会困惑不解 。所以,个人回答问题,定位普及最基本的物理知识,当然最主要的原因是个人水平十分有限,很高深的东西也玩不转 。
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就今天水能熔冰还能使热水降温问题,其实是热传递的方向问题 。热总是从温度高的物体传到温度低的物体,或者从物体的高温部分传到低温部分,这种现象叫做热传递 。其中包含三层意思:1.热传递的方向:从高温物体到低温物体;2.热传递的条件:存在温度差;3.热传递的结束:温度相等 。
将冰放入水中,如冰的温度如低于水的温度,热就从水传到冰,冰由于吸收热量,内能增大,温度升高,直到达到熔点,如果冰的温度仍低于水的温度,热继续从水传到冰,冰就会熔化 。
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将一杯热水放入水中,题主的意思应该是放入比热水温度低的水中,所以,热从热水通过杯子传到周围的水中,杯中热水由于放出热量,内能减少,温度降低 。
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不知解释清楚没有?
其他网友观点
这是一个有争议的话题 。
支持者也不乏物理学的大牛,如亚里士多德也曾描述过这一现象为:“加热过的水更容易结冰”;而反对者则说,这是没有明确物理边界致使的一种假象,更有甚者将这一现象称之为欺骗大众一个世纪的骗局 。
下面我将从客观的角度来分析各个流派对这一现象的解释 。
支持者:姆潘巴效应名称由来
关于这一现象,人们常常称之为姆潘巴效应(英文:Mpemba effect) 。
1969年左右,姆潘巴首先发表论文,第一次以严谨的论文形式介绍这一现象,虽然在此之前也有例如亚里士多德等物理学大家对此现象进行描述,但是这些描述往往见于史料文献中,所以,后世以严谨的科学论文为基础,将这一现象统称为姆潘巴效应 。
效应发现1963年姆潘巴在坦噶尼喀Magamba中学时描述了这一现象 。当时他在烹饪课上冷冻冰淇淋混合物并注意到它在冷混合之前冻结了 。后来校长邀请达累斯萨拉姆大学学院的丹尼斯·奥斯本博士进行物理学讲座时,在演讲结束后,姆潘巴向他询问了这个问题,“如果你带两个相同容积的水,一个在35°C,另一个在100°C,然后一起放入冰箱,为什么100℃的水会先结冰?”
很显然,这一违反“常识”的问题会被其他人嘲笑,甚至奥斯本博士也如此认为 。但是在最初的惊愕之后,奥斯本在他的实验室对这个问题进行了实验,并意外的的证实了姆潘巴的发现 。
1969年,姆潘巴和奥斯本博士一起公布了这些结果,这一效应第一次以科技文献的形式公诸于世 。
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图 用两个水样的冻结速率图来说明姆潘巴效应
反对者:20世纪最大的骗局姆潘巴效应的结果并不能随时随地的复现出来,因而这引起了大部分物理学家的质疑 。
一名《物理世界》杂志的审稿人Ball Philip认为【1】,即使姆潘巴效应是真实的 - 如果热水有时会比冷水更快地冻结 - 目前尚不清楚这种解释是微不足道的还是有启发性的 。他指出,对这种现象的调查需要控制大量的初始参数(包括水的类型和初始温度,溶解的气体和其他杂质,容器的大小,形状和材料,以及冰箱的温度、类型以及功率等)和需要确定一种确定冻结时间的特定方法,所有这些方法都可能影响姆潘巴效应的存在与否 。
注:【1】Ball, Philip ;Physics World,2016.
像Ball Philip这样提出质疑的科学家还有很多,因为姆潘巴效应的不可解释性,使得大部分科学家对其抱有悲观的态度,甚至将其称之为20世纪最大的骗局 。
结论上述介绍了题主所说现象的客观观点解释,以我本人来说,我对这一现象存有反对态度,对于物理现象,如果无法存在普适性的解释和严格的数学证明,那么很难相信其具有一般的价值,更别说科研上的应用 。
【为什么把一块冰放水里会很快升温融化?把一瓶热水放水里也可以很快降温?】希望我的回答对您能有帮助 。
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