两个杯子分别装满，一杯装冷水（常温），一杯装热水，放在冰箱里。哪个杯子里的水先结冰。

Question

如题所述

Answer 1

我的答案是温水。

在看了很多人的分析，思考及提出的各种说法（如：含杂质说，传导论，温差大一讲，对流论，气压解释，蒸发说等）后，发现很多人都在一个基础上去思考，即：热水变成冰过程中一定经过冷水这一阶段。得到的解释都有局限性。我觉得热水变成冰不见得一定经过冷水。
我给解释是：冷热水谁先结冰，主要与 水平均分子动能 变成 冰分子平均动能的 难度 和 水分子平均势能 变成 冰分子平均势能的 难度 有关。
以下是我对这个现象的解释。
这里仅是把2002年想的东西做一个记录，这也算是给过去一个交代吧。
好转入正题。对于热水比冷水结冰快我给出的解释是：水分子的动能比势能更易变化。以下为具体内容。
现在对水，冰进行比较。水密度1.00*1000kg/m3，冰密度 0.9*1000kg/m3，说明同等数量水分子组成水的体积，比冰的体积小。水变冰的过程，一个是体积变大，另一个是温度变低的过程（但很多人只注意温度）。
a.体积…
关于水密度的规定时曾说：水在0～100摄氏度中，当温度为4摄氏度时密度最大，这时水的密度为标准密度。以水体积为y轴温度为x轴画图，可得出在0摄氏度到温水间图像为开口向上的曲线（有点像抛物线），曲线的顶点是x=4。
b.温度…
从微观看，温度是对物体平均分子动能的反映。即：温度越高，平均分子动能越大，反之越小。
现回到问题的现象上来。从微观看水变成冰的过程是水分子平均动能变小，水分子平均距离变大且成形的过程（请注意每个冰分子有自己特定的位置，不可随便跑动）。而这一切都是通过水分子动能来改变。
现象：热水比冷水结冰快，温水比冷水体积大，冰比水体积大，温水比冷水温度大。
结论：水分子平均动能比其势能更易改变。
预测：以4摄氏度为分界点，0～4摄氏度任一个温度结冰所需时间，在4～温水这段都有一个温度对应。
预测二：4摄氏度结冰所需时间，在0～温水的温度中它是最长的。
另外想特别说明：这个说法是温水比冷水先结冰，热水与冷水比较则不好说有点复杂，要考虑到：
1、这时热水分子的平均动能升高变成冰分子的平均动能难度变大，但热水分子的平均势能变冰分子的平均势能难度变小。
2、水变冰的过程，与饱和盐结晶有类似，（因此我觉得水结冰更应该说是，水里析出冰来）结晶的条件要考虑进去，如有凝结核的结冰更快点（即：两种状态分子的排布情况）。
3、当时的实验气压（毕竟气压要够低，就算40度水也可以烧开，还有它还可能影响水的密度）。
4、热水是多少度。
水结冰所需时间就看这四点因素共同作用了，而由此可得：热水结冰所需时间有可能比冷水快，也可能慢，或同时。但第一个因素占主导。
热水变成冰，从微观讲最重要是，热水分子动势能变成冰分子动势能，和热水分子排布、间距与冰分子一致就可以了。热水变冷水在到冰的过程，分子动能一直降温，没问题。问题在于，分子势能由高变低再变高（或更高）。这样来是比较繁琐的。
欢迎加希望有人能证明我这一说法是 荒谬的 或者是 正确的。在这里我先谢谢你了。

Answer 2

两个杯子分别装满，一杯装冷水（常温），一杯装热水，放在冰箱里。热水先结冰。

人们通常都会认为，一杯冷水和一杯热水同时放入冰箱时，冷水结冰快。事实并非如此。

发现问题：1963年的一天，在地处非洲热带的坦桑尼亚一所中学里，一群学生想做一点冰冻食品降温。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。他想，如果等热牛奶凉后放入冰箱，那么别的同学将会把冰箱占满，于是就将热牛奶放进了冰箱。过了不久，他打开冰箱一看，令人惊奇的是，自己的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。

他的这一发现并没有引起老师和同学们的注意，相反在为他们的笑料。

实验验证： 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。奥斯博尔内听了姆佩巴的叙述后也感到有点惊奇，但他相信姆佩巴讲的一定是事实。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。

结论： 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）。

本回答被网友采纳

Answer 3

热水
这是姆潘巴现象，指在同等体积、同等质量和同等冷却环境下，温度略高的液体比温度略低的液体先结冰的现象。亚里士多德、培根和笛卡尔均曾以不同的方式描述过该现象，但是均未能引起广泛的注意。1963年，坦桑尼亚(Tanzania)的一位中学生姆潘巴在制作冰淇淋时发现，热牛奶经常比冷牛奶先结冰，1969年，他和丹尼斯·奥斯伯恩博士（Denis G. Osborne）共同撰写了关于此现象的一篇论文，因此该现象便以其名字命名。

但是，现在已由3名中国女学生证明在正常情况下仍是冷水先结冰，而原先的现象的可能是几种情况的巧合。
姆潘巴现象产生的原因：
1.冰箱温度并不均匀，如果姆潘巴将其冰盒正巧放在冷却管附近，甚至与冷却管相接触，完全有可能热牛奶比冷牛奶先结冰；
2.如果姆潘巴不喜欢吃甜，在冰淇淋中少放了糖，或者因为匆忙没来得及搅拌、糖粒沉在盒底形成固体，实验证明可先结冰；
3.姆潘巴自制的冰淇淋中不仅牛奶加糖，还加入了淀粉类物质，在其少放糖、少放牛奶时会先结冰。
4.摆放的位置靠近冰箱导热管。
另：有人认为，亚里士多德的原文中对这一现象的描述是这样的：“先前被加热过的水，有助于它更快地结冰”，多数人很可能误解了此句话的本意，即“先前加过热的水与先前未加过热的水在同温下的比较”而非“热水与冷水的比较”。因此依据第二种理解即上文所论述的，姆潘巴现象是不成立的；而在第一种理解下，姆潘巴现象是有可能成立的

Answer 4

20多年前我在一本科普杂志看到你提的问题，来自前苏联。结论是热水先结冰。
我不相信这个违反常理的结论。出于科研工作者的职业兴趣，我立即做实验。用冷开水和热开水对比，用冷自来水和热自来水对比，用冷自来水和热开水对比，两种水的温差从10度到70度，共做了30多组实验，没有一组是热水先结冰的！！甚至用煮开过的冷开水和相同温度的自来水对比两者的冰冻速度都没有明显差别。
“姆潘巴现象”，也称“姆佩巴效应”（音译），以坦桑尼亚学生埃拉斯托·姆潘巴的名字命名。对于姆潘巴现象，物理学家曾提出几种可能的假设，其中包括水分更快蒸发导致热水体积变小，一层霜隔绝了温度更低的水以及溶质浓度存在差异。但任何一种解释都很难让人信服，因为这种效应并不可靠，很难获得重复的试验效果，试验结果都是冷水冻结速度还是超过热水。本回答被提问者和网友采纳

Answer 5

乍一听这个问题，我们第一感觉是当然冷水结冰快了。可事实并非如此。如果把两杯重量相等的水放到冰箱里，一杯凉的，一杯热的，它们会在冰箱里面同时开始失去热量。