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玻璃杯内盛有4℃冷水结冰时，因为水和玻璃都是热的不良导体，液体内部的热量很难靠传导传递到表面，杯中水由于温度下降，体积膨胀，密度变小而集结在表面，所以在水表面处最先结冰，其次是底部和四周，从而形成一个密闭的“冰壳”。这时内层的水便与空气隔绝，只能靠传导和辐射来散热，冷却得很慢，另外，这个“冰壳”对水结冰时体积膨胀起了“抑制”作用，这也延缓了内部结冰的速率。而盛有100℃热水那一杯冷冻的时间相对来说要少得多，看到的现象是表面的冰层总不能连成冰盖，看不到“冰壳”，看到的却是沿冰水界面向液体内生长出针状冰晶（在初温低于 12℃时看不到此现象），且逐渐变粗，这是因为初温度的热水，上层水冷却密度变大向下流动，形成液体内部对流，使水分子围绕各自的结晶中心结成冰，初温越高，这种对流越激烈，能量损耗也越大，冷却的速率也越快，尽管最后“冰盖”还是形成了，冷却速率变小，但由于水内冰晶已经生长且粗大，具有较大的表面能，所以冰晶生长的速率仍然比初温低的水快得多。) m) `5 `2 K' w! F9 f* }) m3 S
从生物作用方面看，水中的微生物往往是水得以结冰的“结晶中心”。而某些微生物在热水（100℃以下）中繁殖比冷水中快，这一来，热水中的“结晶中心”比冷水中多得多，从而加速了热水结冰的协同作用。- w5 D1 g5 d. ~: y
姆潘巴发现并提出的这个问题，至今仍停留在对现象观察的定性分析上，真正解开“姆潘巴问题”之谜，对其做出全面的定量的理论解释还有待进一步探索。% F1 G. w( \1 v% o
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狗仔卡
发表于 2009-12-8 20:29
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