热水结冰为啥比冷水快 【恒耀娱乐官网】?英国皇家化学学会悬赏1000英镑求解

作者:恒耀娱乐平台官网浏览次数:发布时间:2019-06-07 16:36
【内容提要】世纪悬案 热水结冰为啥比冷水快? 英国皇家化学学会悬赏1000英镑求解创造力和表现手法很重要 热水结冰为啥比冷水快? 英国皇家化学学会悬赏1000英镑求解 创造力和表现手法很重要 写论文、制作PPT、制作影像 做实验或冥想 方案要科学、有创造力、吸引人 上

热水结冰为啥比冷水快?英国皇家化学学会悬赏1000英镑求解

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  世纪悬案

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  创造力和表现手法很重要

  写论文、制作PPT、制作影像

  做实验或冥想

  方案要科学、有创造力、吸引人

  上传方案到RSC网站

  1000英镑也许就是你的了

  漫画 连诚

  热水结冰为何比冷水快?一个流传数千年的谜题,已成难倒众科学家的桎梏。6月28日,英国皇家化学学会(RSC)在官方网站上贴出悬赏令,欲用1000英镑奖励能够想出最佳答案的个人或团体。

  除了常规要求外,评委会要求提交上去的方案充满创新性与吸引力。参赛者可以通过任何方式或媒介提交自己的方案——文字报告、PPT展示、影片。评委会说,方案可以基于或引用现有研究结果,最终胜出方案首先要在科学上是可靠的,其次要具备能够吸引人的呈现方式。

  姆潘巴撒的一个谎?

  “姆潘巴现象”,也称“姆佩巴效应”,是指在同等体积、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。

  1963年,在坦桑尼亚(东非国家)马干巴中学,有个名叫姆潘巴的初三学生特别喜欢和同学一起做冰淇淋吃。他们总会先在煮沸的鲜牛奶中加入白糖,待其冷却后倒入冰格,然后放入冰箱冷冻室。

  有一天,姆潘巴发现冰箱冷冻室的空间就快不够用了,他害怕别的同学抢先用掉,急忙在煮沸的牛奶中加入糖,不等冷却就送入冰箱。

  一个半小时后,姆潘巴发现了一个让他十分困惑的现象:热牛奶比冷牛奶更快地结冰了。这是怎么一回事呢?困惑的姆潘巴赶紧跑去问老师,只可惜,从初中到高中,没有老师认真看待他的问题,还有人觉得他很荒唐,说他在撒谎。

  直到有一天,达累斯萨拉姆大学物理系系主任奥斯波恩博士到姆潘巴所在的学校访问,他连忙抓住机会请教博士。结果,这位博士不仅没有对此嗤之以鼻,还把他带回实验室,做起实验来。

  1969年,姆潘巴和奥斯波恩博士一起撰写了关于这一现象的论文,并命名为“姆潘巴现象”。

  科学家们束手无策

  到底热水为什么会比冷水先结冰?

  问题看似简单,却困扰了这个世界至少2300年,从古至今有很多科学家试图解开谜题:

  公元前4世纪,亚里士多德(古希腊哲学家、逻辑学家、科学家)曾试图解开这一谜团却无果而终。13世纪,罗杰·贝肯(英国学者)在他写的《大著作》一书中,引用这一现象作为支持科学方法的论据。

  1962年,弗朗西斯·贝肯(英国散作家、哲学家,在自然科学领域也取得了重大成就)在他同年出版的著作《新工具》中这样写道:“那些温度稍高的水比那些低温的水更加容易结冰。”

  在“姆潘巴现象”被正式命名后的四十多年里,科学家们写了许多论文,做了许多实验,想要证明这个现象背后的原理,但终究因为缺乏科学实验数据和定量分析,至今没有定论。

  面对这样一个“简单”的问题,科学家们束手无策。

  是水中“硬物”在作怪?

  有物理学家曾提出几种假设,其中包括水分更快蒸发导致热水体积变小,冷水中结出一层霜妨碍了温度降低,以及不同温度液体溶质浓度不同等。但是,每一种解释都很难让人信服。

  近年,美国华盛顿大学的乔纳森·卡茨博士提出一个比较靠谱的解释——“硬水论”(硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水)。

  卡茨说,自己通过深入研究,掌握了影响冷、热水结冰的元凶。他证实,这种现象不仅真实存在,而且造成现象发生的“元凶”也存在。不过,他指的元凶,只是隐藏在水里的一些寻常“硬物”。

  卡茨认为,水在加热过程中,会将一些易溶硬物,如碳酸盐,驱逐出去,形成水垢。而水在达到沸点后,会因绝大部分硬物被清除而软化。这时,水的冰点会变高,自然比没有加热的水更快结冰(这个原理就像下雪天要在马路上撒盐一样,防止积雪结冰)。

  但也有人对此提出异议。比如有人说,自然界里符合人类生活要求的水的硬度不可能很高,因此,人类日常使用的硬水即使在煮沸后,其冰点也不会明显上升,在一般降温条件下很难出现热水先结冰的现象。

  还有人指出,根据水的基本物理特性,采用软水也可以完成“姆潘巴现象”实验,在现实中用软水完成这个实验的例子很多。

  7月30日,悬赏结束

  想大显身手的读者要赶快了,还有4周时间来赢取奖金。4周之后,一个名为“Hermes 2012”的特别科学交流会将在伦敦举行。届时,全世界最聪明的年轻人都将齐聚伦敦接受这项挑战,这是整个交流会议活动的一部分。

  “Hermes 2012”会议将在伦敦帝国学院举办。所有与会科学家都将经过严格挑选,英国皇家化学学会还将资助他们此次“英国之旅”的所有费用。

  活动期间,青年科学家会在伦敦温莎公园举行的一项活动中, 恒耀娱乐平台,展示他们各自制作的视频,借此演示各种不同的科学现象,其中就包括“姆潘巴现象”。

  皇家化学学会主席大卫·菲利普斯教授说:“现代的科学家仍然被这个看似简单的问题困扰。”他说,“冰激凌制作者和酒吧服务员们在他们每天的日常工作中,都会见到热水冷冻比冷水更快的现象。这个问题已经成为世纪悬案。”

  (本报综合报道)




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