为什么热水比冷水结冰得更快

1 冷却速度不是由液体的平均温度决定的，而是由液体上表面和底部的温差决定的。

2 上表面温度越高，上表面散发的热量越多，冷却速度越快。

由于这两个原因，热水以更高的速度冷却，这就是热水首先结冰的秘密。

姆彭巴还是小学生的时候，老师带他们做了一个水冷冻实验，姆彭巴同时在冰箱的冷冻室里放了一杯冷水和一杯热水，奇怪！ 热水先结冰，老师以为拿错了杯子，于是给杯子做记号再做，但热水先结冰。 他们将这个问题发送给了相关的科学期刊，这个问题也引起了科学界的混乱，因此出现了著名的姆彭巴之谜。

在姆彭巴问题中，存在物质运动的惯性问题，价和电子运动的惯性是微不足道的，但整个物质的价和电子运动的惯性是不可忽略的。 大家都知道0水和0冰并存，冷水慢慢冷却到0，水还是水，不结冰，也就是说水和电的价仍然保持着原来的运动方式。 将水冷却到0以下，当水开始结冰然后回到0时，水就会结冰。

也就是说，在水过冷之后，即使部分价和电子从交换处移动到平面，一旦这种运动模式开始，所有的价态和电子都会根据这种趋势进入新的运动状态。

在水中，分子之间的结构元素被链状和团块状，并且它们不时地分裂。 当温度降低时，水分子的两价和运行由互换的扭转转变为两个垂直平面的运行，如图5--1所示，结构元件之间的电磁力方向由无序变为稳定，结构元件连接成一个连续稳定的框架结构， 水变得结冰。

冰箱内的冷水与外界温差小，芯外的电子向外界轻微辐射电磁波，同时缓慢降低其价和工作速率。 因为温差不大，这种辐射和冷却一般都是在物质表面，整体材料冷却有一个从内到外的转移过程，需要很长时间才能使整体价和电子运算从互换逐渐恢复到有序的平面运转， 使水结冰。

冰箱内的热水与外界温差较大，冷却范围非常大，核外的电子在材料表面外和内部向外界辐射电磁波，迅速降低自身的化合价和运算率，价和电子的第一冷却部分的运动电路立即从扭转返回到平面运行， 使电磁力的方向由扭曲变为稳定。稳定有序的电磁力使周围扭曲的电磁力迅速顺从，迅速形成固定对准的连续框架，热水迅速结冰。

热水释放的热量没有被冷冻肉完全吸收，热水释放的部分热量以水蒸气的形式排放到空气中。 冷冻肉的温度在0以下，如果加热解冻，冷冻肉的表面就会被“烧焦”。 冷冻肉层之间有缝隙，传热能力也在下降，冷冻肉内层不易解冻。

解冻食物的技巧。

1.空气解冻法。

不建议将冷冻食品放在空气中，但这种方法如果放置时间过长，很容易造成食物变质。

2.冷藏解冻。

大家应该知道，冰箱有两种模式，一种是冷冻的，另一种是冷藏的。 这种方法还可以最大限度地减少营养损失。 推荐，但要把食材放在冰箱里。 在这里你需要提前准备，否则你没有足够的时间。

3.微波解冻法。

这种方法解冻速度最快，但容易外解冻，内外解冻不解冻，影响口感，损失过多的营养。

这就包含了一个物理原理：如果冷冻肉在热水中解冻，冷冻肉从热水中吸收热量，外层迅速解冻，温度上升到0以上，肉层之间有间隙，导致传热效果打折扣， 而且里面的冻肉很难吸收热量解冻，如果冻肉较大，里面会形成硬块。

并将冷冻肉放入冷水中，冷冻肉吸收热量，冷水温度迅速下降，有些水分会降至0以下并结冰。 1克水冷冻会释放出80卡路里的热量，可以持续放热。 因此，用冷水解冻会比热水快。

专家表示，解冻冷冻肉最科学的方法是将其浸泡在冷水中，或者将其放置在4至8年的环境中，例如冰箱保鲜盒，让它自然解冻。

为了尽快解冻冻肉，大部分人都会用热水烫一下，这样表面的冰就用完了，但是里面的冰还是需要时间的，时间可能会缩短一些，但是吃这样的肉对身体有害。

除了用热水烫伤外，我们还可以在冷水中加入一些盐，3分钟快速解冻，这样可以大大缩短解冻时间，保持肉质不变。

原因：根据Q=cm t（热量=比热质量温差），同等质量的热水和冷水比热水冷冻肉冷却得更多，释放出更多的热量。 但是，热水释放的热量并没有被冷冻肉完全吸收，热水释放的一些热量会转化为水蒸气进入空气中。

此外，冷冻肉的温度低于0°C，如果用热水解冻，冷冻肉的表面会被“烫伤”。 冷冻肉的肉层之间有间隙，传热能力也在下降，冷冻肉的内层不易解冻。 用冷水解冻，冷水会先释放热量到0°C，然后继续释放热量直到结冰，冷水释放的热量基本被冷冻肉吸收。

热定律

热力学第零定律：如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡状态，那么它们彼此之间也处于热平衡状态。

热力学第一定律：一个系统包括任何过程中能量的传递和转换，其总能量的值保持不变。 也就是说，能量守恒。

热力学第二定律：热量只能自发地从热物体传递到低温。 传热方向与温度梯度方向相反。 这就是克劳修斯的公式，又称熵增原理，它预示着世界会变得越来越无序，越来越混乱。

热力学第三定律：绝对零度是不可能达到的。

古希腊人发现了这种有趣的自然现象，但他们没有找到答案。

1969年，坦桑尼亚大学生埃拉斯托·穆宾巴（Erasto Mubimba）正式向世界提出了一个问题——为什么冬天温水比冷水结冰得更快？ 从那时起，这个问题才引起全世界科学家的注意。

据说，在1969年夏天，当埃拉斯托·穆宾巴想自己做冰淇淋时，他把一杯混合了牛奶和糖水的温热液体放进冰箱的冷冻室里，他惊讶地发现液体结晶的速度比以往任何时候都快，他很快就吃掉了自己做的冰淇淋。 这个有趣的发现激发了他深入研究的愿望。 从那时起，埃拉斯托·穆宾巴（Erasto Mubinba）做了许多关于温水冻结的实验，并撰写了许多研究报告。

由于埃拉斯托·穆宾巴（Erasto Mubimba）的杰出贡献，这种惊人的自然现象现在在科学界被称为“穆宾巴效应”。

现在，许多解释中最常见的理论是温差理论，即温水在冬天比冷水结冰得更快，因为温水与周围环境的温差大于冷水与周围环境的温差，温水中水分子的能量会迅速消散到周围环境中。 当然，这个理论仍然受到许多科学家的质疑。

因为按照这个理论，冷水与周围环境的温差小，冷水分子的能量损失较慢，那么出现的问题是温水最终会变成冷水，变成冷水后的结晶速度应该和冷水直接结冰一样。 因此，考虑到将温水冷却成冷水所需的时间，应该得出结论，无论如何，冷水应该比温水结冰得更快。 看来，这种“温差理论”不值得推敲。

那么，为什么温水比冷水结冰得更快呢？ 温水的冷冻过程中一定有另一种机制，尚未得到认可。 也许在不久的将来，科学家们将解开这个隐藏在我们周围的谜团。

肉用冷水解冻，用热水解冻会导致营养流失。

最糟糕的解冻方法是浸泡在热水中。 这样一来，肉的表面会迅速升温、解冻，甚至会稍微变色，中间还会有一大块冰芯。 此时传热效率最低，一时半会儿不能融化，浸泡时间长了，还会让大量的微生物增殖。

同时，你还会发现浸泡过的肉水变得浑浊，这意味着大量的鲜味物质和B族维生素溶解在其中。 以鸡胸肉为例的测量表明，这种方法损失了相当量的可溶性氮，超过肉中总氮含量的5%。

这道题在初中物理奥林匹克竞赛中进行了测试。

分析过程如下：

用冷水解冻的原理是：液体凝固并释放热量，使解冻的物体吸收热量。

用热水解冻的原理是，由于温差，热量从热水传递到解冻的物体。

然而，液体的凝固比传热释放更多的热量。 所以冷水比热水解冻得更快。

用热水解冻，里面还是结冰的。

接近 0 的冷水是最好的。 因为冰的温度在0以下，如果在热水中解冻，冰会从热水中吸收热量，其外层迅速解冻，温度迅速上升到0以上。

这就是姆彭巴现象。

热水比冷水保留更少的溶解气体，当它沸腾时，大量的气体从水中逸出。 溶解的气体可以改变水的性质。 要么更容易形成对流（从而冷却），要么减少冻结单位质量水所需的热量，或改变冰点。

在热水冷却过程中，它因蒸发而失去质量。 质量越小，液体冷却时热量损失越小，冷却速度越快。

热水是热的，但为什么比冷水结冰得更快。