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热水和冷水放在冰箱里哪个先结冰的自变量和控制变量
热水和冷水同时放入冰箱,热水先结冰。
冰是由水分子有序排列形成的结晶,是水分子间靠氢键连接在一起形成低密度的刚性结构,而热水的分子运动比冷水活跃,温度降低时能更快的形成稳定结构,所以会比冷水更快结成冰。
热水先结冰,在热水冷却到冷水的初温的过程中,热水由于蒸发会失去一部分水,质量较少,令水较容易冷却和结冰,所以热水就会比冷水早结冰,但冰量较少。这种自然现象被命名为“姆佩巴效应”。

冰是无色透明的固体,由液体固化形成的产物,经过冷冻环境凝结而成,受到高温就会液化溶解。
在常压环境下,冰的熔点为0℃,当温度高于0℃时,冰就会开始熔化,变为液态水。
大约每升高130个大气压,冰的熔点就降低1℃,超过2200大气压后,冰的熔点随压力增加而升高。
冷水和热水哪个先结冰的原理
1、热水先结冰。致冷有四种并存的机制:辐射、传导、汽化、对流。通过实验观察对结果进行比较,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。盛有初温4摄氏度冷水的杯,结冰要很长时间,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”。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。
2、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摄氏度热水的杯,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摄氏度时,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。
热水和冷水哪个先结冰为什么
热水先结冰。
在低温环境中,热水比冷水结冰快,这种自然现象被命名为"姆佩巴效应"(MpembaEffect)。
1963年的一天,在地处非洲热带的坦桑尼亚一所中学里,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。
过了不久,他打开冰箱一看,那杯冰淇淋已经变成了一杯可口的冰淇淋,而其他同学用冷水做的冰淇淋还没有结冰。
姆佩巴把这特殊现象告诉了达累萨拉姆大学的物理学教授奥斯博尔内博士。尊重科学的奥斯博尔内又进行了实验,其结果也姆佩巴的叙述完全相符。
这就确切地肯定了在低温环境中,热水比冷水结冰快。此后,世界上许多科学杂志载文介绍了这种自然现象,还将这种现象命名为"姆佩巴效应"(MpembaEffect)。

扩展资料:
1、在热水冷却到冷水的初温的过程中,热水由于蒸发会失去一部分水。质量较少,令水较容易冷却和结冰。这样热水就可能较冷水早结冰,但冰量较少。
2、热水比冷水能够留住较少溶解气体,随着沸腾,大量气体会逃出水面。溶解气体会改变水的性质。或者令它较易形成对流(因而较易冷却),或减少单位质量的水结冰所需的热量,或者改变沸点。
热水和冷水哪个先结冰为什么
热水比冷水结冰快。
在热水冷却到冷水的初温的过程中,热水由于蒸发会失去一部分水,质量较少,令水较容易冷却和结冰,所以热水就会比冷水早结冰,但冰量较少。这种自然现象被命名为“姆佩巴效应”。
在2017年,两个研究小组独立且同时发现了姆潘巴效应的理论证据,并且还预测了一种新的“反向”姆潘巴效应。
起初也有不少学者并不相信姆潘巴现象,但随着姆潘巴现象一次次地被重复验证,人们开始理解并研究其中的原因。

姆佩巴效应一般会分别考虑的因素:
1、蒸发——在热水冷却到冷水的初温的过程中,热水由于蒸发会失去一部分水。质量较少,令水较容易冷却和结冰。这样热水就可能较冷水早结冰。
2、溶解气体——热水比冷水能够留住较少溶解气体,随着沸腾,大量气体会逃出水面。溶解气体会改变水的性质。或者令它较易形成对流(因而较易冷却),或减少单位质量的水结冰所需的热量,或者改变沸点。
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