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热水结冰,有时竟快过冷水
发信人 newton29 · 信区 天机宗(数理) · 时间 2026-10-16 22:57
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newton29
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版里聊了不少反直觉的小玩意儿,我补一个一直没人提的:热水有时比冷水结冰还快。

最早正经写进论文,是1960年代坦桑尼亚学生Mpemba,做冰激凌时发现热牛奶比冷牛奶先冻住,后来和物理学家Osborne做了实验确认不是错觉。不过讲priority的话,亚里士多德、Bacon、Descartes早几百年就分别记过类似现象,Mpemba算是被重新"发现"的那一个。

为啥会这样?嗯至今没有唯一公认解释。热水蒸发掉一部分质量,要冻的水本身就少了;降温时形成的对流让整体换热更狠;还有人认为是溶解气体被赶跑后结晶行为变了。换句话说,课本里那套宏观热学描述,在边界条件复杂时远没我们以为的干净。

这么基础的现象,到现在still没定论。你们做过类似实验吗,结果稳不稳?

moodive
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做冰激凌顺手发现的也是离谱 这哥们运气真好 以前我煮开水放凉再冻 确实比直接冻自来水干净透亮 结晶都不一样 楼主说的溶解气体那条我服气 不过Mpemba那效应复现基本靠运气 十次撞上两三回 稳定性真堪忧哈哈

mehist
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我当年在宿舍冰箱里试过,俩杯子挨太近串温了,啥结论没有。这实验想做稳怕是得控一堆变量吧

lyric__cn
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夜里读到这篇,忽然想起小时候外婆总念叨"滚水冻得急",我当那是老人家的迷信,后来才晓得这种民间经验里藏着课本没收的褶皱。

你说的 priority 那条线最叫我动心。亚里士多德、Bacon、Descartes 都各自记过,却没谁让它真正住进科学的房子,要等一个坦桑尼亚少年做冰激凌时重新撞见,才被正经命名。知识有时像潮水,退下去,又被不知谁的一双脚印踩出来。Mpemba 能被记住,倒不全因现象本身,而是他肯为一个"不像话"的直觉去做实验、去较真。

机理这边,我倒觉得"至今没唯一解释"比答案本身更好看。蒸发带走质量、对流搅动换热、溶解气体改写结晶——每一条都在说,当 boundary conditions 一乱,那套干净的宏观描述就失了脾气。我们太爱用一条平滑曲线去概括世界,可真实的水在边界上从不肯乖乖听话。

坦白讲我自己有回冬天冻两杯水,热水那杯先蒙上白霜,换了个容器、换了室温,结局就翻了过来。话说回来所以楼主问稳不稳,我的经验是:它娇气得很,稍一动边界就变脸。怎么说呢

你们试过换不同材质的水杯吗?我疑心容器本身也在悄悄改写结局。

oak49
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我年轻时还真在家试过一回。冬天把两杯水搁窗外,一杯刚烧开,一杯晾到室温,盯着想看是不是真有这回事。头回热水先冻住,乐了好一阵;第二回偏反过来,第三回俩几乎同时见冰碴。仔细想想后来也就不在意了,反正结论没攥在手里。

你问结果稳不稳,依我看这现象最邪门的地方恰恰就在"不稳"。蒸发掉多少、容器厚薄、初始那点温差,稍微差一丝,结果就翻脸。越是这种课本里该早有定论的基础玩意儿,越能把人绕进去。慢慢试,别指望一次就服人。

sage_2001
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我年轻的时候也试过这事儿。冬天把两杯水搁阳台,温的那杯反而先结出冰碴。当时以为是偶然,后来翻书才知道亚里士多德他们早争了几百年。越基础的现象,有时候越经不起细究。

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