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[转帖] 英悬赏1000英镑求解:为何热水结冰比冷水快

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原帖由 ai19891112 于 2012-9-22 14:05 发表
这个现象,据说是因为热的液体内,分子布朗运动的速度更快,惯性更大,所以热量散发的也更快,温度降低到冰点的速度也就更快。
对 是这个道理 布朗运动带来热量的散发 就像运动后洗凉水澡一个道理

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炒作的吧,这根本是不可能的事。
假设20度的水,在某一低温状态下结冰时间是30分钟;那么高于20度的水,在同一温度下至结冰的过程中,肯定会先降低温度到20度,那么从20度开始,至结冰的时间必然也是30分钟,因为状态是一致的,那么它从当前温度降到20度所需要的时间,就是它结冰时间比20度水结冰时间多出来的部分。绝不可能比20度的水快,以此类推,高温的水结冰时间必然比低温水时间长。
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  • tingtingxx 金币 +3 认真回复加分鼓励 2012-10-8 00:30

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这个是真的嘛?。。第一次听说

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这怎么可能呢?应该冷水结冰快啊!!

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回复 7楼 的帖子

这个你还要考虑热机效率的因素呀,热源温差大热机功率就大,熵的转移就频繁,单纯的比热是不能这样想的。在热力学公式中比热只是一个常量,物体的属性之一,但是是出现在热量转移中一个参数之一。 比热也有固定条件,标准大气压什么的云云
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  • tingtingxx 金币 +3 认真回复加分鼓励 2012-10-22 00:17

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这和两个铁球同时落地的道理应该是一样的,感觉和科学实际本来就是两回事嘛

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我仔细读完后的第一反应也是去做实验。要么就不要去想这样的问题。

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这个事儿还真是第一次听会所,看了回复就更糊涂了

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回复 9楼 的帖子

我很支持你的说法,至少我觉得我们更应该从微观的角度去研究这个问题 ,才能以小见大。

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版主留言
tingtingxx(2012-10-22 21:35): 我在想,热水是要先变成冷水的,50度的水变成20度和本身就是20度的水不一样吗?
从物理方面来说,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,发现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结果,如果把热水和冷水结冰的过程叙述出来并分析原因就更能说明问题了:盛有4℃冷水的结冰要很长时间,因为水和玻璃都是热的不良导体,液体内部的热量很难依靠传导有效地传递到表面,杯子里的水由于温度下降,体积膨胀,密度变小,集结在表面,所以在水表面处最先结冰,其次是底部和四周,形成了一个密闭的“冰壳”,这时内层的水与空气隔绝,只能依靠传导和辐射来散热,所以冷却的速率很小,阻止内层水温继续下降的正常进行,另外由于水结冰时体积要膨胀,“冰壳”起着一种抑制作用。盛有100℃热水那一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”的现象,沿冰水的界面向液体内生长出针状的冰晶(在初温低于12℃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,形成液体内部的对流,使水分子围绕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,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,最后我们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较初温低的水快得多。

从生物作用方面来看,水要结成冰,水中需要许多结晶的中心,生物实验发现,水中的微生物往往是“结晶中心”。而某些微生物在热水(水温在100℃以下一点)中繁殖比冷水中快,这样一来,热水中的“结晶中心”比冷水中的多得多,加速了热水结冰的协同作用,围绕“结晶中心”生长出子晶,子晶是外延结晶的晶核,对流使各种取向的分子都流过子晶,依靠晶体表面的分子力,抓住合适取向的水分子,外延出分子作有序排列的许多晶粒,悬浮在水中,结晶释放的能量通过对流放出,而各相邻的冰粒又连结成冰,直到水全部结冰为止。
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  • tingtingxx 金币 +3 感谢你的热心回复 2012-10-22 21:36

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