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证明:假设热水可以比冷水先结冰,那么必要条件是或者热水的冰点比冷水高、或者热水的降温速度比冷水快。由于在常压下纯净的热水与冷水冰点相同,所以要证明姆潘巴现象就必须证明热水的降温速度快于冷水。根据物理基础理论:热水的蒸发强度大于冷水而密度小于冷水。如果取两只相同的非密封容器,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蒸发而失去的水分比冷水多,所以初温高的水最终质量必然小于初温低的水,热水的降温速度也必然始终比冷水快。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终比冷水快。同时,根据水的三相图理论:当水受到的气压降低时,冰点温度升高。初温高的开水因最终受到的气压低于初温低的冷水,所以开水的冰点高于冷水的冰点。由于在同质同量同外部环境温度条件下热水的降温速度始终比冷水快,当外部环境温度处于持续降温状态时,热水的温度会比冷水温度更低;当外部环境温度处于特定时间内或特定温度范围内降温状态时,热水的温度会与冷水相等或者高于冷水。所以,在同质同量同外部环境温度条件下热水的温度会比冷水温度更低是一种普遍现象,冷水比热水先结冰是在特定的外部环境温度条件下出现的特定现象。如果我们选取同质同量的纯水,其一为4℃的冷水,另一为100℃的沸水,采用令二者降温速度十分缓慢的同一外部环境温度条件做实验,那么任何人都无法让4℃的冷水比100℃的热水先结冰。
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