姆彭巴效应(恩培巴效应解释)020-08-08 10: 25宇宙百科全书
一般认为，当一杯冷水和一杯热水同时放入冰箱时，冷水很快就会结冰。事实并非如此。有经验的汽车司机都知道，冬天用冷水洗车比用温水洗车要好，否则温水一进车就会结冰。温水比冷水结冰快吗？为什么呢？
1963年的一天，在热带坦桑尼亚的一所中学里，一群学生想做一些冷冻食品来降温。一个叫Erasto Mpamba的学生在热牛奶中加入糖，在冰箱里做冰淇淋。
他认为如果热牛奶变冷了，放在冰箱里，其他学生会把冰箱装满，所以他把热牛奶放在冰箱里。过了一会儿，他打开冰箱，发现自己的杯子变成了美味的冰淇淋，而其他同学用冷水做的冰淇淋还没有结冰。Mba向达累斯萨拉姆大学的物理学教授奥斯本博士讲述了这一特殊现象。尊重科学的Osborn又做了一个实验，结果完全符合Mpamba的描述。这无疑证明了热水在低温下结冰比冷水快。此后，世界上许多科学期刊都介绍了这一自然现象，并将其命名为“mpemba效应”。
“姆潘巴效应”是特例吗？
一些研究人员多次用纯净水做了类似的实验，但没有发现“mpemba效应”。一些感兴趣的研究人员通过实验证实，只有当冰箱内的温度明显不同，或者牛奶中的含糖量不同，或者糖没有溶解，或者冰淇淋液中存在淀粉等多种非液体成分时，才会出现“mpemba效应”。
科学家解开了这个谜
美国华盛顿大学的乔纳森·凯兹在深入研究mpemba效应后认为，这一现象实际上与水中溶解物质有关。在水加热过程中，一些通常使水“变硬”的溶解物质，主要是碳酸钙、碳酸镁等。，会被“排出”形成固体沉淀，这是日常生活中常见的附着在水壶内壁的水垢。当水达到沸点时，大部分硬物质被去除，水就会变软。Katz发现，由于冷冻时内部存在“硬物质”，未加热硬水的冰点低于加热软水的冰点，减缓了硬水的冻结速度。
然而，光是这一发现并不能直接解决“姆潘巴效应”，因为姆潘巴的学生在制作冰淇淋的过程中煮了生牛奶。那么，为什么姆潘巴的热牛奶会先结冰呢？卡茨发现原因是水里有“硬东西”:他们在牛奶中加入糖，得到美味的冰淇淋，这实际上让牛奶变得“硬”了。然而，热牛奶的硬度比冷牛奶低。不同的硬度导致不同的冰点。硬度较高的冷牛奶冰点较低。这样，冰点稍高的热牛奶自然会比冰点稍低的冷牛奶先结冰。
那么，为什么“mpemba效应”并不是每次都出现在很多实验中呢？卡茨认为原因是实验者从软水开始。用同样的软水进行冷热实验，由于水的冰点相同，冷却速度对冻结速度影响不大，“mpemba效应”就没有那么明显了。
