【物理】把70度的水和100度的水放進冰箱哪一個會先結冰???


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以下是我前幾天逛網路找到的,

那是一個節目「流言終結者」的網站,

專門證明各種傳說。

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溫水能比冷水更快結冰嗎?

可以。

溫水,甚至是熱水,只要有適合的條件,都可以比冷水更快結冰。

亞里斯多德、培根和笛卡兒都曾經說明這個現象,現在你可以自己在家證明這個理論。

首先準備兩個一樣形狀大小的容器,裝滿同樣水量的水,

但是要確定兩個容器最初的水溫是不同的。

當容器裡的水漸漸冷卻,你會發現裝熱水 (假設水溫為華氏 70 度) 的容器會比裝冷水 (水溫為華氏 30 度) 的容器更快結凍。

水溫不是決定的唯一因素。

熱水的質量可能較小,或可溶氣體含量較少,因此會產生不平均的溫度分布。

這是一個很容易證明的傳說。

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水蒸發的影響是很大的,所以才會有這個現象。

若是拿80度和70度的水比,當然是70度較快結冰。

但若是拿沸水,100度的水會同時蒸發,帶走的能量可讓其他的水快速降溫。

書(觀念物理II)上舉了一個美國在冬天洗車的例子,

用沸水洗車上面會結很多冰,

若不信也可以拿冰箱做實驗,把沸水澆在上面會結冰(冰箱壞別找我)。

要產生這樣的情況有下列條件:

1.水是沸水。

2.外界溫度達到冰點。

以上是《觀念物理II》提到彭巴現象的大概內容。

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根據最新的彭巴理論(效應)

沸水應該較快結冰,

這種效應並不一定會發生,

而且這種效應對週遭環境的許多因素都很敏感,

無論是水中含有的雜質、容器與冰箱的形狀大小、水中存在哪些氣體、甚至現場的大氣壓力、溼度、風速等,

無論哪種因素都會導致這種效應發生或是不發生。

也因為變因太多的關係,

以致於無論你在哪裡進行這種實驗,

每次得出的結果都會不一樣。

目前至少有四個理由可解釋此一現象 :

1.冷水在低溫時,容器上易結霜,阻礙熱傳導,熱水不會。

2.冷水在低溫時,表面會先結冰,阻礙熱對流與傳導,熱水不會。

3.熱水比冷水易蒸發,會帶走汽化熱,使剩下的水更容易結冰。

4.冷水中溶了較多的氣體如氧、二氧化碳等,使水的凝固點下降,但熱水中溶解的氣體較少,沒有這個問題。

資料來源

yahoo奇摩知識+

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  • 2 weeks later...
  • 4 weeks later...

最近化學學到氫鍵

水屬於極性分子在他形成冰的時候

分子間因為氫鍵的關西

所以在結成冰時會型成氫鍵使分子間距離較大

反之冰榮成水後因為部分氫鍵被破壞所以分子間的距離反而較小

重點就是結成冰後氫鍵數會增多

而氫鍵的成因是靜電吸引力

這跟之前某位仁兄說的體積增大需要能量似乎不太一樣

我是認為水結成冰

依照能量的觀點他的內能會變小

溫度較高的水因為溫差較大所以熱傳導速率較快

因此在某個溫差下熱水是有可能間結冰的

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  • 8 months later...

熱水如果先結冰

那它應該在某一個時間點上

和另一杯水的溫度一樣

在這個時間點以後如果兩杯水什麼狀況都一樣

那一定是幾乎同時結冰的(爬了文後, 發現蒸發...熱輻射影響甚小就先丟著不管了)

但既然實驗結果不是如此, 那一定是開始降溫之後使得兩杯水發生了一些差距

水應該是從表面結冰的吧? 那我猜想在降溫過程中, 熱水中的溫度分布和冷水的不一樣

可能表面溫度較低而底層溫度較高吧?? 不知道...反正應該是降溫過程搞詭@@

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