热水比冷水结冰更快吗

安徽治疗白癜风的医院 http://pf.39.net/xwdt/170808/5606866.html
我之前在一本书上看过一个实验。说热水比冷水冻冰的速度更快。我也上网查了一些相关资料,资料却有记载:热水比冷水更快结冰,这种现象通常叫“Mpemba效应”。什么是Mpemba效应呢?就是有两个形状一样的杯,装着相同体积的水,唯一的分别是水的温度。现在将两杯水在相同的环境下冷却。在某些条件下,初温较高的水会先结冰,但并不是在任何情况下,都会这样。事实上,在一般实验条件下,热水会比冷水更快结冰.这种现象违反直觉,甚至连很多科学家也感到惊讶。直至年,由坦桑尼亚的一间中学的一个名叫Mpemba的学生引入现代科学,称为“Mpemba效应”。这种效应可以解释为:液体降温速度的快慢不是由液体的平均温度决定的,而是由液体上表面与底部的温度差决定的,当热的液体冷却时,这种温度差较大,而且在冻结前的降温过程中,热的液体的温度差一直大于冷的液体的温度差。这种情况是由于上表面的温度愈高,从上表面散发的热量就愈多,因而降温就愈快。关于热水和冷水哪个结冰比较快,我的第一感觉肯定冷水,而且温度越低,结冰越快,对于Mpemba效应,这是一个神奇的现象,我很好奇它的产生,于是决定自己做实验求证一下。

我准备了大小相同的5个玻璃瓶,一个水温计,这个水温计的测量范围为-50℃—℃,一个量杯,标签贴(为瓶子做标记)。

我在5个玻璃瓶里分别装了相同体积的水,都是50毫升,但是每个瓶子里的水温不同。我给每个瓶子贴了标签,1,2,3,4,5号。1号瓶的水温为:1.1℃;2号瓶的水温为26.8℃;3号瓶的水温为:51.8℃;4号瓶的水温为70.9℃;5号瓶的水温为90.6℃。

然后把5个瓶子同时放在冰箱里,1,2,3号放在同一层,4和5放在了同一层。40分钟后,我打开冰箱检查冻结情况,发现1,2,3号已结冰,1号的冰最多,接下来是2号,3号,但4,5号未结冰,我用水温计测了一下此时4号和5号的水温,4号水温为1.8℃,5号水温为5.7℃。

那么问题来了,不是说热水结冰要快些吗?而我的实验数据恰恰相反,问题出在哪里了呢?我上网继续查了一下资料,资料显示姆潘巴现象并不是指热水一定会比冷水先结冰,两者的温度如果有较大差异,那么仍然将是冷水先结冰,难道是我准备的水温差太大了,才有了这样的结果?另外我发现我当把瓶子放进冰箱时,是随手一放,5个瓶子没有在同一层,这是不是属于不是在同等条件下的实验呢?资料还显示:在某些条件下,初温较高的水会先结冰,但并不是在任何情况下,都会这样,难道我这次试验属于特例?我十分好奇,带着这几个疑问,我决定做第二次试验,这一次,我把温差缩小了一点。

第二次试验:我准备了三个玻璃瓶,分别标记为1号,2号,4号,一个水温计和一个量杯。

我在这三个玻璃瓶里分别装了相同体积的水,都是毫升,但是每个瓶子里的水温不同。1号瓶子的水温为三十七点五度,2号瓶子的水温为二十九点四度,4号瓶子的水温为20.9度。

然后我把它们同时放到冰箱的同一层,时间20:19。

我每隔十分钟观察一次,到了21:30时,4号瓶子首先结冰,然后是3号,接下来是1号。结论是温度越低结冰越快。完全不符合“Mpemba效应”。为什么呢?难道温差还是大了?我不甘心,我决定第三次试验,这一次,我又缩小了温差。

第三次试验:我准备了两个瓶子,1号和2号,装入等体积的水,1号水温22.3℃,2号水温24.6℃,同时放在冰箱的同一层。

每10分钟观察一次。结果还是1号温度低一点的先结冰。

我做了三次试验,三次都没有出现“Mpemba效应”,始终是温度低的水先结冰,事实证明我的试验失败了,或许我没达到实验条件,或许用具不行,不够精密,以后找时间我会继续探索。有些事情说起来简单,做起来就没那么容易了。我试了三次都没有成功。这是为什么,我现在还没有太明白。如果你对这个实验感兴趣,或者你已经做过这个试验并且已经成功了,欢迎来找我一起探讨、学习、研究。

教师说:

穆昱竹同学在没有参加探究课程学习的情况下,看到



转载请注明地址:http://www.mubabanaa.com/lshg/9422.html
  • 上一篇文章:
  • 下一篇文章: