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為什麼熱水比冷水會結冰

生活更新时间:2025-02-04 04:36:15

如果你有一杯熱水和一杯冷水，你把它們放入冰箱，熱水杯将首先結冰！這個看似反常識的說法有什麼道理嗎？

為什麼熱水比冷水會結冰（不正經小東的獵奇科學）1

煮沸的熱水真的比冷水凍得快嗎？

簡短的回答是，如果冷水樣品中含有溶質（污染物或微量礦物質），熱水将首先凍結。溶質會增加使冰點下降，這意味着水需要更長時間才能結冰。加熱或煮沸水的行為去除了許多這些溶質和污染物并減少了冰點，導緻熱水首先凍結。

日常生活中，完全純淨的水一般很少見。所以，你可能會發現，水加熱後會更容易結冰。

這類似于為什麼要在道路上加鹽以保持冰塊暢通，以及為什麼淡水比海水凍結得更快。就是因為礦物質，化學物質和其他污染物的添加或減少導緻冰點降低或者升高。

為什麼熱水比冷水會結冰（不正經小東的獵奇科學）2

冰點降低是什麼呢？

凝固點凹陷是向溶劑中添加溶質以降低其凝固點的行為。生活中，我們常常會用到類似的原理。一個常見的例子是汽車的散熱器。散熱器内部的水用于保持汽車發動機的冷卻，但是在冬天，當水幾乎肯定會凍結成堅固的冰塊時，我們該怎麼做？我們添加防凍劑（通常是乙二醇），它可以降低水的冰點，并防止它在冬天結束時凍結。

甚至動物也利用冰點降低。由于青蛙在檢測到冰凍溫度時會釋放到血液中的大量葡萄糖，因此Spring Peeper Frog可以在低于冰點的溫度下存活。随着青蛙血液中的額外葡萄糖，冰點明顯低于水，使其能夠在嚴酷的冬季生存。有幾種北極魚也會利用這種現象。

所以，水煮沸或加熱時也會發生同樣的情況。碳酸鎂和碳酸鈣從水中沉澱出來，遊離氧會逸出。由于去除了這些組分，水的凝固點升高。如果從硬水（礦物質含量高的水）開始，這種效果會更加明顯。

當試圖冷凍熱水時，開始形成的第一個冰晶排除了溶質，導緻剩餘液體的離子濃度增加，導緻剩餘水的更大的冰點下降（如果樣品中存在離子）。較冷的水可能開始顯示更快的凍結迹象，但最後，熱水将首先凍結。當然，由于缺乏溶質和污染物，蒸餾水或經過反滲透過濾的水不會産生這種效果。

熱水比冷水更容易結冰的現象，被稱為Mpemba效應。是以Erasto Mpemba命名，他在1963年描述了這種不尋常的現象，因為他注意到他的溫暖的冰淇淋混合物在冷卻器批次之前凍結。

小夥伴們，要多多注意身邊的有趣現象哦。說不定就有XXX（你的名字）效應了哦……

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