为什么热水比冷水先结冰?

为什么热水比凉水结冰要快？~

引起热水比冷水先结冰的原因主要是传导、汽化、对流三者相互作用的综合结果。从生物作用方面来看，水要结成冰，水中需要许多结晶的中心，生物实验发现，水中的微生物往往是“结晶中心”。而某些微生物在热水(水温在100℃以下一点)中繁殖比冷水中快，这样一来，热水中的“结晶中心”比冷水中的多得多，加速了热水结冰的协同作用，围绕“结晶中心”生长出子晶，子晶是外延结晶的晶核，对流使各种取向的分子都流过子晶，依靠晶体表面的分子力，抓住合适取向的水分子，外延出分子作有序排列的许多晶粒，悬浮在水中，结晶释放的能量通过对流放出，而各相邻的冰粒又连结成冰，直到水全部结冰为止。

热水与冷水在同质同量同外部环境温度条件下不但它们的温度在变化，它们各自的密度、体积、质量和密封状态下受到的气压等等都在发生变化，使得初温高的水降温速度始终快于初温低的水，只要外部环境温度持续下降，最终必然是初温高的水温度更低。

引起热水比冷水先结冰的原因主要是传导、汽化、对流三者相互作用的综合结果。
从生物作用方面来看，水要结成冰，水中需要许多结晶的中心，生物实验发现，水中的微生物往往是“结晶中心”。
而某些微生物在热水(水温在100℃以下一点)中繁殖比冷水中快，这样一来，热水中的“结晶中心”比冷水中的多得多，加速了热水结冰的协同作用，围绕“结晶中心”生长出子晶，子晶是外延结晶的晶核，对流使各种取向的分子都流过子晶，依靠晶体表面的分子力，抓住合适取向的水分子，外延出分子作有序排列的许多晶粒，悬浮在水中，结晶释放的能量通过对流放出，而各相邻的冰粒又连结成冰，直到水全部结冰为止。

1).
物理原因
从物理方面来说，致冷有四种并存的机制：辐射、传导、汽化、对流。通过实验观察并对结果进行比较，发现引起热水比冷水先结冰的原因主要是传导、汽化、对流三者相互作用的综合效果。如果把热水和冷水结冰的过程叙述出来并分析其原因就更能说明问题了：
盛有初温4℃冷水的杯，结冰要很长时间，因为水和玻璃都是热传导不良的材料，液体内部的热量很难依靠传导而有效地传递到表面。杯子里的水由于温度下降，体积膨胀，密度变小，集结在表面。所以水在表面处最先结冰，其次是向底部和四周延伸，进而形成了一个密闭的“冰壳”。这时，内层的水与外界的空气隔绝，只能依靠传导和辐射来散热，所以冷却的速率很小，阻止或延缓了内层水温继续下降的正常进行。另外由于水结冰时体积要膨胀，已经形成的“冰壳”也对进一步结冰起着某种约束或抑制作用。
盛有初温100℃热水的杯，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”形成的现象，只是沿冰水的界面向液体内生长出针状的冰晶（在初温低于12℃时，看不到这种现象）。随着时间的流逝，冰晶由细变粗，这是因为初温高的热水，上层水冷却后密度变大向下流动，形成了液体内部的对流，使水分子围绕着各自的“结晶中心”结成冰。初温越高，这种对流越剧烈，能量的损耗也越大，正是这种对流，使上层的水不易结成冰盖。由于热传递和相变潜热，在单位时间内的内能损耗较大，冷却速率较大。当水面温度降到0℃以下并有足够的低温时，水面就开始出现冰晶。初温较高的水，生长冰晶的速度较大，这是由于冰盖未形成和对流剧烈的缘故，最后可以观察到冰盖还是形成了，冷却速率变小了一些，但由于水内部冰晶已经生长而且粗大，具有较大的表面能，冰晶的生长速率与单位表面能成正比，所以生长速度仍然要比初温低的水快得多。
(2).
生物原因
同雨滴的形成需要“凝结核”一样，水要结成冰，需要水中有许许多多的“结晶中心”。生物实验发现，水中的微生物往往是结晶中心。某些微生物在热水（水温在100℃以下一点）中繁殖比冷水中快，这样一来，热水中的“结晶中心”就要比冷水中的“结晶中心”多得多，加速了热水结冰的协同作用：
围绕“结晶中心”生长出子晶，子晶是外延结晶的晶核。对流又使各种取向的分子流过子晶，依靠晶体表面的分子力，抓住合适取向的水分子，外延生长出分子作有序排列的许多晶粒，悬浮在水中。结晶释放的能量则通过对流放出，而各相邻的冰粒又连结成冰，直到水全部冻结为止。
以上是科学家对观察到的现象进行综合分析所得出的一些结论和提出的一些解释。

四个因素:
1.
蒸发——在热水冷却到冷水的初温的过程中，热水由于蒸发会失去一部分水。质量较少，令水较容易冷却和结冰。这样热水就可能较冷水早结冰，但冰量较少。如果我们假设水只透过蒸发去失热，理论计算能显示蒸发能解释Mpemba效应。这个解释是可信的和很直觉的，蒸发的确是很重要的一个因素。然而，这不是唯一的机制。蒸发不能解释在一个封闭容器内做的实验，在封闭的容器，没有水蒸气能离开。很多科学家声称，单是蒸发，不足以解释他们所做的实验。
2.
溶解气体——热水比冷水能够留住较少溶解气体，随着沸腾，大量气体会逃出水面。溶解气体会改变水的性质。或者令它较易形成对流（因而较易冷却），或减少单位质量的水结冰所需的热量，或者改变沸点。有一些实验支持这种解释，但没有理论计算的支持。
3.
对流——由于冷却，水会形成对流，和不均匀的温度分布。温度上升，水的密度就会下降，所以水的表面比水底部热—叫"热顶"。如果水主要透过表面失热，那么，"热顶"的水失热会比温度均匀的快。当热水冷却到冷水的初温时，它会有一热顶，因此与平均温度相同，但温度均匀的水相比，它的冷却速率会较快。虽然在实验中，能看到热顶和相关的对流，但对流能否解释Mpemba效应，仍是未知。
4.
周围的事物——两杯水的最后的一个分别，与它们自己无关，而与它们周围的环境有关。初温较高的水可能会以复杂的方式，改变它周围的环境，从而影响到冷却过程。例如，如果这杯水是放在一层霜上面，霜的导热性能很差。热水可能会熔化这层霜，从而为自己创立了一个较好的冷却系统。明显地，这样的解释不够一般性，很多实验都不会将容器放在霜层上。
最后，过冷在此效应上，可能是重要的。过冷现象是水在低于0℃时才结冰的现象。有一个实验发现，热水比冷水较少会过冷。这意味着热水会先结冰，因为它在较高的温度下结冰。

这是初中物理的知识。首先开水和冷水同时放入冰箱。由于开水热能高于冷水。开水放热的同时吸入空气中的冷气，这样冷水的结冰速度就没有热水来的快了。所以热的东西不要直接放入冰箱，冰箱会因为热的食物吸入大量的冷气来释放自身的热量。导致冰箱制冷工作时间加长或周期不正常使压缩机负担加重。谢谢采纳。

绝对是冷水快,说热水快那些是错的.
详见:
这个叫潘巴母效应，已经证明是错的了,是中国三个女生证明的。当时是潘巴母来不及把做雪糕的材料加水的混合液冷却就放进冰箱冷却，结果很多冷却好放进去的雪糕未结冰，但他的却结冰了——的确是被证明是错的，当时他产生这样结果的原因如下：
（1）他是用热水溶解一些糖做雪糕，来不及冷却，但这样，因为糖未完全溶解，所以凝固点比其他人的溶解好的雪糕高，所以先结冰。
（2）他摆得很靠近冰箱的吸热的管。
（3）后来实验之所以也是这样——思维定势。
我自己试过，冷水先结冰的

比如一杯水a度，一杯b度（a>b>0），a要到0度，先要达到b。假设先放进A杯，到达b度时放入B杯，它们同时变成0度，所以A杯用更多时间，所以更慢，所以冷水块！

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蠡县17279367116： 冬天热水为什么比冷水更容易结冰呢? - ？
季纪金天：[答案] 简单,因为 热水:是从下层到上层的结冰过程 冷水:是从上层到下层的结冰过程 具体的可以到我的空间里去看答案... 我还没写呢,等会去

蠡县17279367116： 热水为什么比冷水更快结冰 - ？
季纪金天： 结冰是水放热的过程,也即水的热量被低温空气或低温介质吸收,放出的热量与两者(水与低温介质)温度差有关,而热水温度较高,所以会与低温空气或低温介质的温度差较大,放出的热量较多(与冷水比较,在同一时间内),这样,热水温度下降得较快些.但要说热水比冷水更快结冰是不准确的,还有其它因素制约,也即热水的量与冷水的量是否相同,热水与冷水是否放在相同温度的低温介质环境下.

蠡县17279367116： 为什么热水比凉水结冰快? - ？
季纪金天： 是因为热水的密度小,由于热水的膨胀导致水分子之间距离加大,冷空气分子更容易渗透进去,这样就加剧了,热水的快速冷却,导致其快速结冰, 而凉水的水分子结构稳定,冷空气分子进行渗透相对来说比较困难,因此结冰较热水慢. 温度越高的水结冰就越快,反之就越慢(在同一环境下).

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季纪金天： 热水比冷水先结冰＂ 事实上,在一般实验条件下,热水会比冷水更快结冰.这种现象违反直觉,甚至连很多科学家也感到惊讶.但它的确是真的,曾在很多实验观察和研究过.虽然在经过亚里斯多德、培根,和笛卡儿 [1- 3] 三人的介绍后,此现...

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季纪金天： 热水比冷水先结冰＂事实上,在一般实验条件下,热水会比冷水更快结冰.这种现象违反直觉,甚至连很多科学家也感到惊讶.但它的确是真的,曾在很多实验观察和研究过.虽然在经过亚里斯多德、培根,和笛卡儿 [1- 3] 三人的介绍后,此现...

蠡县17279367116： 为什么热水会比冷水早结冰呢??？
季纪金天： 因为温度想想的