姆潘巴现象又名姆佩姆巴效应,指在同等容器、同等体积、同等冷却环境下,温度略高的液体比温度略低的液体先结冰的现象,它由1963年坦桑尼亚的马干巴中学三年级的学生姆潘巴发现而得名。
其原理是:如果取两只相同的密封容器,放入同质同量的水,一个为热水,另一个为冷水,把它们同时放进同一外部环境温度中;热水在降温过程中因密度增大、体积缩小而形成的容器内气压必然低于冷水因降温而形成的容器内气压,热水的沸点温度比冷水低并且对流强度大于冷水,热水在单位时间内失去的热量始终比冷水多,所以热水的降温速度必然始
什么是姆潘巴现象?
姆潘巴现象(Mupainmubareffect),又名姆佩姆巴效应,指在同等体积、同等质量和同等冷却环境下,温度略高的液体比温度略低的液体先结冰的现象。
亚里士多德、培根和笛卡尔均曾以不同的方式描述过该现象,但是均未能引起广泛的注意。1963年,坦桑尼亚的马干巴中学三年级的学生姆潘巴经常与同学们一起做冰淇淋吃。在做的过程中,他们总是先把生牛奶煮沸,加入糖,等冷却后倒入冰格中,再放进冰箱冷冻。有一天,当姆潘巴做冰淇淋时,冰箱冷冻室内放冰格的空位已经所剩无几。为了抢占剩下的冰箱空位,姆潘巴只得急急忙忙把牛奶煮沸,放入糖,等不及冷却,就把滚烫的牛奶倒入冰格中,并送入冰箱。一个半小时后,姆潘巴发现了一个让他十分困惑的现象:他放入的热牛奶已经结成冰,而其他同学放的冷牛奶还是很稠的液体。照理说,水温越低,结冰的速度越快,而牛奶中含有大量的水,应该是冷牛奶比热牛奶结冰速度快才对,但事实怎么会颠倒过来了?姆潘巴把这个疑惑从初中带到了高中。他先后请教了几个物理老师,都没有得到答案。一位老师感觉他提出的问题怪异得近乎荒唐,就用嘲讽的口吻说:你说的这些就叫做姆潘巴现象吧!但执着的姆潘巴并没有认为自己的问题很荒唐,他抓住达累斯萨拉姆大学物理系系主任奥斯波恩博士到他们学校访问的机会,又提出了自己的疑问。这位博士并没有对他的问题嗤之以鼻。回到实验室后,博士按照姆潘巴的陈述做了冷热牛奶实验和冷热水物理实验,结果都观察到了姆潘巴所描述的颠覆常识的怪现象。于是,他邀请姆潘巴和他一起对这个现象进行了深入研究。1969年,他和丹尼斯·奥斯伯恩博士(DenisG.Osborne)共同撰写了关于此现象的一篇论文,因此该现象便以其名字命名。
“姆潘巴现象”真的能颠覆我们以往关于水结冰的常识吗?四十多年来,许多论文与实验试图证实这个现象背后的原理,但由于缺乏科学实验数据以及定量分析,至今没有定论。
什么是姆潘巴效应?
姆潘巴现象背后一杯冷水和一杯热水同时放入冰箱的冷冻室里,哪一杯水先结冰?“当然是冷水先结冰了!”相信很多人都会毫不犹豫地做出这样的回答。可是,很遗憾,这个答案是错的。发现这一错误的是非洲坦桑尼亚的马干巴中学的初三学生姆潘巴。1963年的一天,姆潘巴发现自己放在电冰箱冷冻室里的热牛奶比其他同学的冷牛奶先结冰。这令他大为不解,于是,他立刻跑到老师那儿去向老师请教。老师却很轻易地说:“肯定是你搞错了,姆潘巴。”姆潘巴不服气,又做了一次试验,结果还是热牛奶比冷牛奶先结冰。某天,达累斯萨拉姆大学物理系主任奥斯玻恩博士到姆潘巴所在学校访问。姆潘巴就鼓足勇气向博士提出了他的问题。奥斯玻恩博士的回答说:“我不能马上回答你的问题,不过我保证等我一回到达累斯萨拉姆就亲自做这个实验。”结果,博士的实验和姆潘巴说的一样。于是,人们就把这种现象称为“姆潘巴现象”。40多年来,“姆潘巴现象”一直被人们当作真理认可到今天。事情到这里并没有结束。2004年,上海向明中学一女生庾顺禧对这一现象提出了质疑。在科技名师黄曾新的指导下,庾顺禧和另外两名女生开始研究姆潘巴现象。她们利用糖、清水、牛奶、淀粉、冰淇淋等多种材料,采
姆潘巴现象
姆潘巴现象是世界物理界知名度很高的一道疑题.
1963年,坦桑尼亚的马干巴中学三年级的学生姆潘巴经常与同学们一起做冰淇淋吃.他们总是先把生牛奶煮沸,加入糖,等冷却后倒入冰格中放进冰箱冷冻.有一天,当姆潘巴做冰淇淋时,冰箱冷冻室内放冰格的空位已经所剩无几,一位同学为了抢在他前面,竟把生牛奶放入糖后立即放在冰格中送进了冰箱.姆潘巴只得急忙忙把牛奶煮沸,放入糖,等不及冷却,立即把滚烫的牛奶倒入冰格送入冰箱.一个半小时后,姆潘巴发现热牛奶已经结成冰,而冷牛奶还是很稠的液体.
后经达累斯萨拉姆大学物理系主任奥斯波恩博士实验证明,姆潘巴发现的现象属实.四十多年来,许多论文与实验试图阐明这个现象背后的原理,但由于缺乏科学实验数据以及定量分析,至今没有定论.
目前有人认为,只有当冰箱有温差、牛奶含糖量不同或糖没有溶解、含有较多淀粉等非液体成分时,姆潘巴现象才有可能发生.
姆潘巴现象之所以产生的3种可能情况:
1.冰箱温度并不均匀,如果姆潘巴将其冰盒正巧放在冷却管附近,甚至与冷却管相接触,完全有可能热牛奶比冷牛奶先结冰;
2.如果姆潘巴不喜欢吃甜,在冰淇淋中少放了糖,或者因为匆忙没来得及搅拌、糖粒沉在盒底形成固体,实验证明可先结冰;
3.姆潘巴自制的冰淇淋中不仅牛奶加糖,还加入了淀粉类物质,在其少放糖、少放牛奶时会先结冰.
姆潘巴效应原理?
姆潘巴效应原理:在同等质量和同等冷却环境下,温度略高的液体在其与该冷却环境直接接触的分子将比温度略低的温度下降的快。
若其冷却环境能始终维持一致(温度不变)的冷却能力,则温度高的液体将先降至冷却环境温度,若温度低于该液体冰点则高温液体先结冰。
液体降温速度的快慢不是由液体的平均温度决定,而是由液体温度梯度决定的,当热的液体冷却时,梯度较大,而且在冻结前的降温过程中,热的液体的温度差一直大于冷的液体的温度差。这种情况是由于上表面的温度愈高,从上表面散发的热量就愈多,因而降温就愈快。
扩展资料:
实验验证
2012年,英国皇家化学学会举办比赛,解释姆潘巴现象。超过22000人参加,最后Erasto Mpemba本人宣布Nikola Bregovivic为获胜者。
Bregović提出了造成这种影响的两个原因——较冷的样品过冷而不是冻结,较温暖的样品中的增强对流通过保持容器壁上的热梯度而加速冷却。
参考资料:百度百科-姆潘巴现象
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