【物理】把70度的水和100度的水放進冰箱哪一個會先結冰???

[陽光＂Waiting 10]

哇! 以上的回覆都很精采耶~

每個看起來都好像是對的...

[橘子 雙子寶寶 10]

= =100度~(同樣體積的話,因為你沒說體積是否相同

我有在"觀念物理"上看過

因為100度的水蒸發量較多

水熱量散失的速度較快

且需要降低的體積變少

自然較容易結冰

而70度得水只能慢慢結冰

試想一下

同樣70度的水

體積較小的照理講應該較早結冰

.....可是...詳細的計算...我就...了= =

(這是印象中的解答~敝人不才> <請多指教~)

[冰河期 10]

這與水分子運動有關

100度的水分子運動比70度的水分子運動要劇烈

所以100度的水內部熱力對流要比70度的水快速

大家想想，同樣的容器 同體積的水，在結冰過程裡，外圍的水分子是最早凝結的，以蒸發層面的水分子為甚

100度的水分子由於運動劇烈，可以將負熱力（就是冷度）更快地傳播到水的整體內部

也就是說，100度的水全降到50度的話，所費時間要比70度的水降到50度時要少，後邊降溫的時間就相差無多了

100度的水羸在最初的爭跑上 盡管它的起跑點被設在後面。

蒸發的說法可以不計。。

[逼勾 10]

這與水分子運動有關

也就是說，100度的水全降到50度的話，所費時間要比70度的水降到50度時要少，後邊降溫的時間就相差無多了

那當100度的水全部降到70度的時候咧.....

我覺得這問題一定要討論體積

不然就一定會有我剛剛問的問題....

[不可綠 10]

我說一下我看過的原因和實驗操作方式

（１）蒸發：指的自然是熱水蒸發速度較快導致質量散失較快，而在達到同溫時質量較小

　　　　　　但是有人在密封下實驗發現結果依然如此，故這不能當成完全原因

（２）氣體溶解：在高溫下所溶解空氣較低溫時少，所造成的凝固點下降效應較小

　　　　　　　　另還有溶解氣體是否會造成冰晶體構成的速率有所改變

　　　我認為可以用超純水之類的東西快速實驗來減少誤差

（３）熱傳導：對流→對流速度由液面與液體底端溫度差為變因，因此造成熱散發的較快

　　　（我不是物理系的，想問一下對流時液體是否會造成慣性，導致熱散失的速度較快，

　　　　比如版主所提到的車子與加速度的部分，類似於之前較快加速度所留下來的速度）

　　　　　　　輻射：兩者所輻射熱不同

　　　　　　　傳導：溫度梯度的不同（包括溫度差與容器傳導）

　　　這部分我想不到方法克服，要怎麼樣去除這三種熱的差異

（４）分子間力：包括氫鍵形成，高溫粒子旋轉，氣化熱，凝結熱

　　　上面有人提過，不使用水，使用苯可阻止氫鍵　

　　　旋轉的話，我猜可以找個比較難轉的正或異結構和比較好轉的對稱同分異構物來轉吧

　　　氣化熱可以在非１００度Ｃ進行，我看過的資料中熱水非１００度的反而佔大多數（６０度Ｃ）

　　　凝結熱則和之前有人提到的一樣，不要等到成冰才終結

　　　而是測試兩杯水何者會先到達某個尚未凝結的溫度（比如５度Ｃ）

　　　編輯：還有高溫和低溫下分子的解離程度

　　　引述一下上面，我也認為造成的差異是在兩杯液體同溫之前

那就這樣～♡

[KaiLinXu 10]

彭巴效應說是熱水先結冰

實驗也確實如此(我沒做過，只是看金門科展)

據說現在還沒有答案= =

我認為是熱水比較容易蒸發帶走熱量吧= =

彭巴效應真是有趣

[o元氣綠茶o 10]

小弟我對10樓的大大感到欽佩啊˙口˙...

我記得國中時老師好像有說100度的水的確會先結冰

我回憶一下當時老師的說辭...不一定是對的喔!

因為冰箱冷卻的能力基本上是一樣的，而壓力再不考慮其他其奇怪怪的因素下也是會一樣的

然而，100度的水的熱能比70度的水多(這好像是廢話....)

但是，100度狀態下的水為水蒸氣，釋放熱量的速率會比70度的快

原因我記得...是因為水蒸氣的表面積比較大，所以熱能相對釋放的快

如果以這種理論來說的話，100度的水要結冰是件很容易的事

因為水已經呈現水蒸氣的狀態了，所以要將其結冰只需要將體積較小的水分子冷卻即可

大概是這樣啦...僅供參考的一個推論

(不過...因為100度的水是液態還氣態樓主沒說...所以我是假設為氣態這樣

[0o薔薇之魂o0 10]

100度的水和70度的水

雖然100度的水會經過70度

降溫速度和70度一樣快

但是100度高溫時水會蒸散很快

可能到達70度時的水量比較少

質量少 所以降溫比較快

但如果蒸散後質量沒有減少太多

我想理論上還是很難超過70度的水吧?

比較好奇

如果實驗改用"同種 同量的金屬塊"

既然是固體 也沒有蒸散等其他因素干擾

再把兩個金屬塊放進冷凍庫裡實驗看看也不錯

[龍蝦聾瞎 10]

比較熱的要是可以先達到1℃，那表示中間過程的某一點時間熱水追上冷水，兩杯會等溫，那從這點開始之後兩杯的降溫速度就會一樣，和假設矛盾。

所以有兩種可能

1.推論證明一定要結冰才會有這效應，所以這和結冰的過程有關連。

2.推論有瑕疵，例如水的溫度可能不均勻，造成對流速度不同之類的，於是溫度相同時降溫速度還是不一樣

彭巴......你確定它是非洲人不是南美人嗎？xd

但是一杯水中所有的水不一定都是同樣的溫度吧

例如說在4度C以上，熱水的密度較小，所以會浮在上層

溫度高的水蒸發速率較快，降溫降快

如果冷卻系統(冰箱的溫度很低)

可能會有在短時間內冷卻，沒辦法讓上下水溫達平衡這類的現象

造成表面熱水表面水溫一直較高，所以降溫比較快吧

[風雲際會 10]

比較熱的要是可以先達到1℃，那表示中間過程的某一點時間熱水追上冷水，兩杯會等溫，那從這點開始之後兩杯的降溫速度就會一樣，和假設矛盾。

所以有兩種可能

1.推論證明一定要結冰才會有這效應，所以這和結冰的過程有關連。

2.推論有瑕疵，例如水的溫度可能不均勻，造成對流速度不同之類的，於是溫度相同時降溫速度還是不一樣

彭巴......你確定它是非洲人不是南美人嗎？xd

沒錯

是非洲

不是彭巴草原

你的問題太強了

本來覺得上面講的超棒的了

可是你的問題一針見血

又讓我感到矛盾了

[低声浅唱 10]

当然是100度的热水先结冰啊，不过大家做实验可能发现还是70度先结冰，在放入冰箱一阵时间后（这时候2瓶水都没结冰，只是冷水）当你将2瓶水用力敲打后，发现热水马上会出现冰冻哦。。。

[Mr.clever 10]

如果排除掉一些誇張的現象時且兩杯水量質(mole)相同而且兩杯水接不含雜質時當然是70度會先結冰。除非發生誇張的現象(如：冰箱爆炸或冰箱沒插電等...)

[cty3162 10]

如果排除掉一些誇張的現象時且兩杯水量質(mole)相同而且兩杯水接不含雜質時當然是70度會先結冰。除非發生誇張的現象(如：冰箱爆炸或冰箱沒插電等...)

所以現在問題出現了...到底位時麼會出現彭巴效應呢?

???:^)

[emily5311 10]

好酷喔

[阿柿 10]

我有個想法

水在4度C以下時

分子間的距離不是會增大嗎?(此時位能是增加的)

熱水因為溫度較高而使得分子間距離較大

會不會在急速冷卻的情況下

縮短了位能先減少再增加所耗的時間(或許會直接跳過這階段也不一定)

也就是說

熱水降溫時直接由動能轉換成熱能釋放出來

而冷水可能得同時釋放熱能，又要將動能轉換成位能的形式來建構晶形

再加上冷水原先所含能量較低

在這過程中相對地就比熱水消耗了更多的時間了

另外我覺得要釐清一下一件事

先結冰到底是指只有表面凝固還是完全凝固?

[wickwind 10]

冰箱的基本能力並非一樣的

因為一百度的水蒸發的氣體會迫使冰箱內的溫度產生劇烈變化

迫使冰箱加強馬力使溫度維持低溫

因此冷氣會急遽排放

也因為自動回饋控制系統的運作有一定的時間

急遽排放的時間比七十度水溫排放低溫的時間來得長

所以才會產生如此效應

如果放在室溫才會來的準確

其實要有自動控制的基礎

[wickwind 10]

科學家就是愛鑽牛角尖

明明就是冰箱的問題

把冰箱如何冷卻的結構先弄清楚再談論這個問題比較實際

[杰恩 10]

100度~

因為溫度比較大的降溫比較快速，而後來會因為慣性而保持

持續的降溫!!

[草語 10]

降溫好像沒有慣性的問題.......................

[estrella 10]

SCIENCE NEWS 的文章

http://www.sciencenews.org/view/generic/id/57551/title/You_really_can_freeze_hot_water_faster_than_cold*

You really can freeze hot water faster than cold*

*But only if you’re a clever physicist and you bend the rules