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coolrainbow

木虫 (著名写手)

未来国家冻凉

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[交流] 模拟的人有福了：英国悬赏1000英镑求解“为何热水比冷水冻结快” 已有15人参与

英国皇家化学学会(Royal Society of Chemistry)悬赏1000英镑征求 “为何热水比冷水冻结快” 的问题的答案。不论是个人还是团体，只要给出最佳答案，就可获得这笔奖金。据报道，比赛评委期望参赛者在思考时打破常规思维，参赛者可以用论文、图解或影片的形式提供答案。

这个问题曾让公元前4世纪的亚里士多德郁闷不已，也曾让17世纪的笛卡尔遭受挫折。但这个看似简单的问题，居然在科技如此发达的21世纪还未解决让人接受不能。所以英国皇家化学学会决定有偿征集一个解释，为什么热水比冷水冻结快。

这个现象在今天被称为 Mpemba 效应。在1968年一位坦桑尼亚的学生 Erasto Mpemba 在实验室里无意中的发现让这个千古谜题重新激发人们的兴趣。Mpemba 问老师为什么冰淇淋被加热后反而冻结的更快时，老师反驳说这不可能。结果当老师自己尝试之后才注意到这种非同寻常的现象。自此现代科学家们一直试图找出这个现象发生的原因，虽然似乎有很多可能的答案，但仍然存在很多分歧，至今都没有一个结论性的解释。

提交答案的截止日期是2012年7月30日，提交地址是 www.hermes2012.org/ice。届时将由一组科学家来审议答案并决定最终结果。

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1楼 2012-07-04 11:40:35

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longwei1221

铁虫 (小有名气)

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我相信这个结论，只是有一事不明白。假设热水是50度，冷水是10度。如果热水要在10分钟内结冰，冷水要在12分钟内结冰。那么问题在于热水在从50度冷却到10度那个过程是要花费时间的，然后在从这个新的10度冷却到结冰的时间必须比那个本来只有10度的冷水要快很多才能弥补之前从50度降低到10度消耗的时间。也就是说，新冷却得到的10度有一个“冷却惯性”，可以很快往下降低温度。假设我们此时就让这个新冷却的10度保持在10度一段时间，再移回到之前那个冷却环境中去，相当于中间暂停了一段时间，那么它应该和那个10度直接冷却的水是同样的条件。因此可以得到一个“过程10度”与“稳态10度”这样类似的概念，同样的温度，实际上内部状态是不一样的。而温度是分子内部运动的平均动能的表现，温度一样平均动能应该是一样的，那么只能从分子内部结构去考虑，是这样的吗？也就是说，温度会影响水的内部（分子键能）振动能量？或者分子间的氢键能量？不懂，我不是学化学的，单纯从机械物理在考虑。