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changle9139

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[交流] 科学家解开热水比冷水更容易结冰之谜 已有11人参与

刚看新闻,发现了 新加坡南洋理工大学的Xi Zhang领导的科研团队称姆潘巴现象已经可以用氢键进行解释。
http://www.ithome.com/html/out/57080.htm  转载注明出处
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早在古希腊亚里士多德时期人们就发现了在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。近日来自新加坡一直科院团队宣城他们已经成功地解开了姆潘巴现象之谜,主要是由于使水分子聚合的化学键的独特性质所致。
科学家解开热水比冷水更容易结冰之谜
姆潘巴现象——温度略高的液体比温度略低的液体先结冰的现象,是以发现者坦桑尼亚的一名学者命名,该学生在20世纪60年代上烹饪课时发现热的冰激凌混合物往往更容易结冰。该现象得到了很多伟大的思想家关注比如亚里士多德,比如笛卡尔。几十年来科学家一直试图攻克这个难题,有人提出可能是热容器更容易传热,而温度稍高的水发生缓慢蒸发而蒸发需要吸热从而使得周围的水更快地结冰。
近日由新加坡南洋理工大学的Xi Zhang领导的科研团队称姆潘巴现象主要是由于水分子间特殊的分子键的特殊性质所致。一个水分子是由一个稍大一点的氧原子和两个氢原子通过共价键(一种有共享电子对的化学键)连接形成。但是当一个水分子的氢原子靠近另个水分子的氧原子时又会形成特殊的化学键,叫做氢键。而正是这些氢键行为比较诡异,这也引起了科学家的注意。

需要注意的是氢键要比共价键要弱一点,但是与分子间的作用力范德华力相比又强很多。一直以来科学家就猜测主要就是氢键给了水分子很多特殊的性质,比如比一般相同组成的液体的沸点要高很多,主要就是氢键让他们结合的更加牢固。通过研究氢键科学家们发现氢键使得水分子形成一个特殊的微管并连接成链状结构,而正是这些链状结构使得植物可以将水分从根部运送到上部。
科学家解开热水比冷水更容易结冰之谜-1
不过近日zhang等人发现这些化学键可以解释姆潘巴现象,由于氢键的存在使得水分子之间的距离更近而这也会使得分子间的排斥力更大,从而使得氧原子和氢原子之间的化学键发生了延展并贮存能量。而当液体的温度升高时,由于氢键发生延展水分子之间的距离也就增大了。而当液体温度变低时就会水分子之间的距离也会收缩,从而释放出能量,而这也加快了液体的温度下降从而结冰。
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心凝结

木虫 (正式写手)

学习学习

[ 发自小木虫客户端 ]
牛人就是多!
2楼2013-11-02 22:32:22
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changle9139

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http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=6556807&fpage=1  这是science上面,科学家首次观测到氢键  联系在一起看  就比较有意思了
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3楼2013-11-02 22:33:37
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youngfi

木虫 (小有名气)


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这个解释没看懂啊!能详细点么?
事情没有你想得那么简单但也没有你想得那么复杂。
4楼2013-11-03 10:51:56
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changle9139

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引用回帖:
4楼: Originally posted by youngfi at 2013-11-03 10:51:56
这个解释没看懂啊!能详细点么?

我也不懂,不过找下这个文献应该不难   看文献应该容易点懂  我找找试试
没个性不敢签名!
5楼2013-11-03 10:54:46
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良其国

金虫 (小有名气)


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释放能量速度不一样。
用发展的办法解决前进中的问题
6楼2013-11-05 23:11:20
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timerfish

木虫 (小有名气)


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不是有人做实验说热水先结冰是因为更靠近冰箱里的冷气口么?还有加的糖浓度不同。

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
7楼2013-11-06 01:02:27
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hftaotao

铁杆木虫 (正式写手)


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亚里士多德笛卡尔都活在当下,还是灵魂不死,以至于关注六十年代发现的现象

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
最爱林青霞
8楼2013-11-06 05:38:11
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hftaotao

铁杆木虫 (正式写手)


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抱歉只看到后面一段,没注意前面亚里士多德已观察到类似现象

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
最爱林青霞
9楼2013-11-06 05:40:26
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rsisgood

木虫 (正式写手)


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1. 姆潘巴现象中有个限定,“在同等质量和同等冷却环境下”。热水因为分子运动快,液体的粘度低,所以释放能量快。但是,周边的冷却环境依然要吸收并冷却这些释放的“能量”,最终达到冷冻状态。
2. 速度和能量消耗不一致,冷却速度快,但是消耗的“冷量”不一样。“冷量”这个词属于借用,定义不规范。
3. 这个现象在实际是有应用的。
大连光耀辉
10楼2013-11-06 08:11:42
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