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科学

为什么热水比冷水结冰更快?

1963年,一名坦桑尼亚学生坚持认为他的观察是正确的。物理学家们至今仍在争论其原因。

19 Oct 2026 · 6 min · 3 来源 · 中文

1963年,坦桑尼亚中学生埃拉托·姆潘巴(Erasto Mpemba)注意到一个看似教科书错误现象:他温暖的冰淇淋混合物比冷的结冰更快。他的老师告诉他,他是在凭空想象。十年后,同样的观察结果出现在一本物理学期刊上,署名是他和一位大学物理学家。

究竟发生了什么

这种效应并非普遍存在——它只在特定条件下出现。热水蒸发更多,因此剩下需要冷却的水就更少。温暖液体中的对流能更有效地将热量带到表面,溶解的气体逸出方式也不同,这改变了冰晶的成核方式。

第四个,也是更微妙的因素是过冷:冷水在没有成核点的情况下可以在0°C以下保持液态,然后突然结冰。测量表明,这种效应取决于容器、杂质和起始温度——这就是为什么自20世纪70年代以来,各种实验结果相互矛盾的原因。