热水比冷水结冰快吗?

问题:

温度会影响水结冰的速度吗?

材料:

• 冰箱
• 3个大小形状相同的碗
• 粘性的标签
• 标记
• 水
• 量杯
• 温度计
• 笔记本
• 铅笔

过程:

1. 冰箱里要腾出足够的空间放这三个碗。你需要同时把它们放进冷冻室，这样你就不会想把冷冻食品和饮料搬来搬去了。
2. 想想你对冰的了解。水在结冰前的温度是多少?你可能通常用温水洗澡。当你在浴缸里时，水变冷的速度有多快?
3. 在考虑了水和冰的不同温度后，做一个猜测——叫做a假设-回答这个问题:热水比冷水结冰快吗?
4. 在笔记本上写下你的假设，包括你认为热水、温水还是冷水会先结冰为什么．
5. 用你的记号笔，在你的一个粘性标签上写上Hot。重复使用冷暖标签。
6. 把标签贴在三个碗上，每个碗贴一个。这些标签可以帮助你记录哪个碗装的是什么温度的水。
7. 用你的铅笔在你的笔记本上画三栏。第一列标记为热，第二列标记为热，第三列标记为冷。
8. 在成年人的帮助下，将一杯水加热到华氏100度。倒入热碗中，小心不要烫到自己。
9. 将一杯水加热到华氏70度，倒入温碗中。
10. 在冷碗里倒入华氏40度的水。
11. 立即把三个碗都放进冰箱。
12. 在笔记本的正确栏中记录起始温度。
13. 每隔10分钟打开冰箱门，用温度计测量每个碗里水的温度。在笔记本上记录温度。
14. 重复步骤13，直到三个碗都结冰。
15. 比较你笔记本上三栏的信息。你的假设正确吗?

结果:

装有热水和温水的碗比装有冷水的碗冷冻得更快。

为什么?

热水比冷水结冰的速度快，这被称为Mpemba效果．那么，为什么会出现Mpemba效应呢?

首先，都是水蒸发，这意味着液体(水)“消失”变成了一个蒸汽，或气体。热水的蒸发速度比冷水快得多。这意味着装有热水的碗里的水实际上比装有冷水的碗里的水少，这有助于它更快地冻结。

第二,对流(水在流动时热量的传递)在帮助热水比一碗冷水更快地结冰方面发挥了作用。热水比冷水有更多的对流，导致它冷却得更快。这就是为什么你的洗澡水总是比你想的凉得快得多!

既然你知道了水在不同温度下是如何冷冻的，那就继续研究其他液体，比如牛奶或苹果汁。热牛奶会比冷牛奶结冰快吗?或者，完全改变项目!在同样的温度下，牛奶比水结冰快吗?科学就是猜测将会发生什么，然后进行测试，看看你是否正确。现在你知道热水比冷水结冰更快，所以头脑风暴一个你感兴趣的新项目。通过不断地改变你的实验，你将继续学习新的东西——成为一个科学奇才!