猜猜看,一杯熱牛奶和一杯常溫的牛奶放進冰箱,誰凍得比較快?動手做做下麵的實驗,看看你的猜測是否正確!
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一杯熱牛奶,一杯常溫的牛奶,冰箱。
遊戲進行時
①將兩杯牛奶同時放進冰箱。
②一個小時之後,把牛奶拿出來,對比冰凍的程度。你會發現,熱牛奶比常溫牛奶凍得快!
原來如此
怎麼一回事呢?這是姆潘巴現象!冷卻的快慢不是由液體的平均溫度決定的,而是由液體上表麵與底部的溫度差決定的。上表麵的溫度越高,從上表麵散發的熱量就越多,因此降溫就越快。熱牛奶冷卻時,這種溫度差較大,而且在整個凍結前的降溫過程中,熱牛奶的溫度差一直大於常溫牛奶的溫度差。
姆潘巴現象是誰發現的呢?亞裏士多德、培根和笛卡爾均曾以不同的方式描述過該現象,但是均未能引起廣泛的注意。1963年,坦桑尼亞的馬幹巴中學三年級的學生姆潘巴經常與同學們一起做冰淇淋吃。在做的過程中,他們總是先把生牛奶煮沸,加入糖,等冷卻後倒入冰格中,再放進冰箱冷凍。有一天,當姆潘巴做冰淇淋時,冰箱冷凍室內放冰格的空位已經所剩無幾。為了搶占剩下的冰箱空位,姆潘巴隻得急急忙忙把牛奶煮沸,放入糖,等不及冷卻,就把滾燙的牛奶倒入冰格中,並送入冰箱。一個半小時後,姆潘巴發現了一個讓他十分困惑的現象——他放入的熱牛奶已經結成冰,而其他同學放的冷牛奶還是很稠的液體。照理說,水溫越低,結冰的速度越快,而牛奶中含有大量的水,應該是冷牛奶比熱牛奶結冰速度快才對,但事實怎麼會顛倒過來了?姆潘巴把這個疑惑從初中帶到了高中。一次,達累斯薩拉姆大學物理係係主任奧斯波恩博士到姆潘巴的學校訪問,姆潘巴又提出了自己的疑問。這位博士並沒有對他的問題嗤之以鼻。回到實驗室後,博士按照姆潘巴的陳述做了冷熱牛奶實驗和冷熱水物理實驗,結果都觀察到了姆潘巴所描述的顛覆常識的怪現象。於是,他邀請姆潘巴和他一起對這個現象進行了深入研究。1969年,姆潘巴和丹尼斯·奧斯伯恩博士共同撰寫了關於此現象的一篇論文,因此該現象便以姆潘巴的名字命名。