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        穆賓巴效應

        2009-06-24 09:21:02
        物理教學探討·初中學生版 2009年2期
        關(guān)鍵詞:艾拉斯托溫水

        有經(jīng)驗的汽車駕駛員都知道,冬天洗車最好用冷水而不用溫水,溫水一沾到車廂便會馬上結(jié)成冰。溫水的溫度比冷水高,難道溫水會比冷水結(jié)冰快?迄今為止,連科學家也沒有搞清楚這個問題??此坪芷匠5默F(xiàn)象,卻包含著自然之謎。

        古希臘人曾發(fā)現(xiàn)了這個有意思的自然現(xiàn)象,但沒有找到答案。1969年,一名坦桑尼亞大學生艾拉斯托·穆賓巴正式向全世界提出這個問題——為什么冬天溫水比冷水凍得快?從那以后,這個問題才被全世界的科學家關(guān)注。

        1969年盛夏的一天,艾拉斯托·穆賓巴想親手制作冰激凌,他把一杯由牛奶和糖水等物質(zhì)混合而成的溫熱液體放進了冰箱冷凍室。結(jié)果,他驚訝地發(fā)現(xiàn):這次液體凝固得比以往任何一次都快,他很快就吃到了自己親手制作的冰激凌,這個有趣的發(fā)現(xiàn)激發(fā)了他深入研究的欲望。從那以后,艾拉斯托·穆賓巴相繼做了很多溫水冷凍實驗,寫了很多研究報告。由于艾拉斯托·穆賓巴的突出貢獻,這個神奇的自然現(xiàn)象被科學界稱為“穆賓巴效應”。

        目前,科學家普通用溫差理論來解釋穆賓巴效應:冬天溫水比冷水凍得快,是因為溫水與周圍環(huán)境之間的溫差大于冷水與周圍環(huán)境之間的溫差,溫差大使溫水中水分子的能量很快散發(fā)到周圍環(huán)境中。然而,這種解釋仍然受到許多科學家的質(zhì)疑。按照這種解釋,冷水與周圍環(huán)境之間的溫差小,冷水分子的能量失去較慢。問題是,溫水終究要變成冷水,它變成冷水后凝固速度應該與冷水直接冷凍一樣。因此,考慮到把溫水變成冷水需要耗費的時間,應該得出結(jié)論:無論怎樣,冷水都應比溫水冷凍得快??磥恚@個“溫差理論”也經(jīng)不起推敲,溫水在冷凍過程中肯定還有一個至今未被人們認知的機理。不久的將來,科學家也許會為我們解開這個謎團。

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