冷水热水哪个结冰快（为什么热水结冰快，是因为蒸发快吗？）

冰箱换水步骤为什么热水结冰快？是因为蒸发快吗？

Q1

自来水倒入模具中，放入冰箱，怎么才能冻出来透明的冰块？需要添加什么化学原料？

by 匿名

答

，快餐店里的透明冰块 可乐都是用商业制冰机做的，很难在家里重现。

如果你真的想在家里做透明的冰块，这里也有一个办法。找个保温箱，装满水，不要盖，放冰箱里慢慢冷冻。记住，你可以 不要彻底冷冻，只需冷冻上半部分，保证下半部分还是液体，这样冷冻的上半部分就是透明的冰，没有气泡。如果你觉得这样的冰块太大，不够方，可以自己用工具切割。

水的成冰本质上是一种结晶现象，一般可以用成核理论来解释。简单来说，结晶需要一个晶核，然后和它一起成长。，对于纯液相，成核的驱动力有三种，即恒压过冷、恒温过饱和蒸气压和恒温恒压过饱和浓度。水冻结的动力来自之一种，即在压力不变的情况下，当温度达到液相冰点以下时，晶体可以克服势垒成核。

，当溶液中存在杂质时，就会发生异相成核。这是因为杂质颗粒与液相界面的界面能会降低成核势垒，更容易成核。这里的杂质是水中的固体颗粒和气泡。所以对于普通的水来说，结冰的时候往往是从气泡开始的，形成的冰把气泡冻住了，冰看起来闪闪发光。

在上面给出的方案中，水的表面与冷源接触，表面没有气泡的水在低温下成核结晶并保持向下生长，这样就可以消除气泡的影响，将气泡挤压到下面的液态水中。，如果你能完全去除水中的气泡等杂质，你也可以冷冻透明的冰，但普通的煮沸可以 达不到这样的纯度，可以考虑蒸馏。

by 霜白

Q.E.D.

Q2

马路在弯道处为什么有倾斜？

by 普通高中生

答

高中物理新教材开必修二，然后找向心力这一章。答案将呼之欲出，那就是提供向心力.

当汽车行驶在道路拐角处时，如果没有倾斜，那么向心力只能由汽车轮胎与地面的静摩擦力提供。，静摩擦力有一个更大值。如果车速太快，静摩擦力可能 t提供转弯所需的向心力，那么车就会滑出弯道，有危险。

曲线示意图

当道路弯曲时，地面支撑可以提供向心力。

受力分析示意图

，关于曲线倾斜度，其实还有一个专业术语超高。感兴趣的朋友可以看看参考资料，所以我赢了 这里就不赘述了~

参考资料

[1]王桂山、胡、白、高速公路圆曲线的超高及缓和段设计[J].公路交通技术，2021，38(12):47-55。

by justiu

Q.E.D.

Q3

大豆做豆腐的过程发生的是物理变化还是化学变化？

by 佚名

答

应该说从大豆到豆腐肯定是有化学变化的。

需要强调的是，中学物理中物质变化分为物理变化和化学变化的分类非常粗略，学习过程中要重点讲解物质变化的过程和机理。

回到正题，做豆腐大致分为以下几个步骤一、筛选豆子，用水浸泡；将浸泡过的豆子磨成豆浆；将磨好的豆浆用水稀释，过滤；过滤后放入锅中煮熟！煮豆浆；点糊，即在煮好的豆浆中加入凝固剂。传统上用石膏和卤水，现在很多豆腐都是用葡萄糖酸--内酯点的。

在上述过程中，显然浸泡、研磨、过滤是典型的物理变化，豆浆煮沸过程中需要加热，会导致蛋白质变性，破坏蛋白质的空间结构。毫无疑问，这一步是化学变化。

关键在于点豆腐的过程。从结果来看，蛋白质 的收集发生在这一步。原味豆浆是一种胶体，蛋白质分子以胶粒的形式均匀分散在其中，聚集就是胶粒聚集并最终沉淀下来。这一步蛋白质只是聚集在一起，应该算是一种物理变化。

，我在这里简单介绍一下点豆腐的过程，大家可以自己判断这是不是物理变化。

石膏和卤水本质上都是盐类混凝剂，关于其作用机理目前还没有统一的解释。我们专注于内酯豆腐。葡萄糖酸--内酯是一种酸性凝血剂。加热过程中，蛋白质变性，里面的疏水区域暴露出来。，葡萄糖酸-内酯在加热过程中释放氢离子，中和大豆蛋白的负电荷，形成中性分子。疏水作用导致中性蛋白质分子聚集，最终沉淀到豆腐中。

不知道这在你眼里是物理变化还是化学变化？

参考资料

[1]乔晓明。豆腐生产技术[J]。农产品加工业，2013(11)34861.88838888661

[2]李蒙。用盐和多糖 有机豆腐的研究[D]。河南工业大学，2014。

由弗罗斯特怀特

神盾局。

Q5

rong>烟火内加入的发光的金属元素是其单质还是其对应的化合物？

by 佚名

答

烟花内发光的金属元素，既有单质也有化合物，具体种类一般根据安全因素和价格因素决定。

我们知道，烟花的主要成分是黑火药，通过硫磺、木炭和硝酸钾之间的反应产生爆炸。为了得到五颜六色的烟花，我们就要向其中加入不同的金属元素，利用焰色反应使烟花放出五彩缤纷的颜色。不同金属元素的焰色反应大致如下表所示

回到问题，烟花中加入的金属单质通常有铝粉、铁粉、锌粉、镁粉和锑粉，而金属化合物通常有钠盐、钡盐、锶盐等，比如硝酸钡等。可以看出，其中的金属单质的化学性质都相对较为稳定、与空气和水反应较为缓慢或不反应，且制备相对简单，这些元素通常直接加入单质即可。而金属化合物对应的单质化学性质都较为活泼，与空气和水都会发生反应，不易保存且较为危险。

例如钠元素单质十分活泼，其与水会剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，反应方程式如下

所以通常会向烟花中加入对应金属元素的化合物，以保证安全，便于储存使用。

by 单身男青年

Q.E.D.

Q6

超音速飞行的飞机飞行员能听到飞机发动机的声音吗？我一直想不明白。1，声音被甩出去了，听不到。2，飞机内部空气与发动机保持相对不动，声音可以传播过来。能听到。 哪个是对的呢？求解答，谢谢。

by 佚名

答

超音速飞行的飞机飞行员能听到飞机发动机的声音，但不会听到空气传播的飞机发动机声音。仅考虑声音的速度来回答这个问题是不充分的，声音本质是一种机械波，飞机发动机就是产生波的波源。如果我们设飞机的速度为u,声速为v,那么就会存在三种情况:

波源与波速的对比图

在飞机（波源）的速度接近超过声音（波）的速度时候，飞机的前方的压缩波会呈现出强叠加的状态。而当波源运动速度高于波速时，波面的包络面就呈现圆锥状，这也有个好听的名字马赫锥。锥面内才能听到飞机的声音，而在圆锥前面的飞行员，他们无法接受到声波，也就无法听到声音。

，声音并不只有空气这一种传播方式。声音在不同介质中，传播的速度是不同的。

传播速度对比

考虑这种情况飞机发动机发出的声音会通过飞机的机身（材料是合金，如上图，声音传播的速度在几千米每秒）传到飞行员的耳朵里。所以，超音速飞行的飞机飞行员能听到飞机发动机的声音。

by justiu

Q.E.D.

Q7

为什么有时候发生的事让人感觉经历过，或者是梦里梦到过呢？

by ques

答

这种“感觉未曾经历过的事情曾经发生过”的现象叫做Deja vu，中文一般翻译成“既视感”、“海马效应”，或者干脆叫做“似曾相识”。对于既视感的成因，科学家并没有达成共识。脑科学对既视感的成因有几种假说，包括记忆错误、梦境、左右脑处理信息的延迟不同等理论。下面我们来简要介绍一下记忆错误的理论。

大脑存储记忆的方式是把经历提取出关键词，然后只存储这些关键词，比如某句话或某个动作。如果后来有个时候的经历与这些关键词匹配，那么这些记忆就会被激活，我们就会觉得“这件事我以前做过”、“这个场景我以前见过”，只不过，有些时候我们真的经历过记忆中的事，有些时候却只是记忆的错误。问题出在经历与记忆关键词匹配的的时候。

问题可能是匹配错了。存储记忆的脑区会对很多记忆都有作用，它有时可能会不能正常工作，读取非对应的记忆，比如把以前看过的一段电影情节和当下的现实经历联系起来，把城门楼子当成了胯骨轴子。还有可能是匹配不准确。大脑把和现实经历匹配度只有60%的记忆挑了出来，西安的城门楼子变成了南京的城门楼子。第三种可能是丢失了细节。大脑在存储记忆时，随着时间流逝可能会丢失一些细节，把一个连续的事件记成了若干离散的片段。比如你曾经穿过西安的和平门左转去了碑林，最开始大脑记得整个过程，过了几年，大脑中的记忆只剩下了穿过城门楼子的过程，左转和参观都被忘记了。后来你又穿过和平门右转看见了下马陵，这时候大脑可能会想起之前的记忆，然后开始怀疑人生“我曾经走过这个城门楼子，难道我之前就见过下马陵？”

上面就是对Deja vu现象的一种解释。目前科学家对这种现象的研究还很粗浅，假说很多，解释也不甚完善。（或许我们的读者里有人以后能给出一个令人信服的解释？）

，这个回答所针对的，只是作为正常生理现象的“似曾相识”。故意犯花痴说“这个妹妹我曾见过的”请去隔壁中文系（手动狗头）。

参考资料:

[1]为什么会出现某些场景似曾相识，好像梦中或前世发生过的感觉？这种感觉到底是什么？

[2]既视感

by 藏痴

Q.E.D.

Q8

为什么热水结冰快，是因为蒸发快吗？

by 6

答

在一定条件下，热水比冷水结冰快，这一效应被称为姆潘巴效应（Mpemba effect）。更严格来说，姆潘巴效应指的是在同等初始质量和同等冷却条件下，温度略高的水比温度略低的水结冰快。姆潘巴效应的独特之处在于其表明系统存在历史依赖性（记忆效应），若水的冷却速率仅取决于当前状态，那么热水在冷却一段时间后一定会达到冷水的初始状态，并在此后与冷水以相同形式继续降温，如此热水一定比冷水结冰更慢。

关于姆潘巴效应已有很多解释。一种简单的解释是蒸发消耗了水的质量，热水在达到冷水的初始温度时其质量已经小于冷水的初始质量，在此后便以更快的速率降温至冰点。若盛装水的是表面皿之类具有很大敞口面积的容器，这确实会对姆潘巴效应起一定贡献，但在通常实验条件下，蒸发效应并不足以完全解释姆潘巴现象。不过，的一些解释借鉴了类似的思路，例如盛有冷水容器表面霜的积累，导致热导率下降，降温速率显著低于热水。

另一类解释涉及到液体的过冷现象。静置于光滑容器中的液态水，很容易出现过冷，此时尽管水的温度低于冰点，热力学上倾向于凝固，但由于缺乏凝结核，依然保持为液态。凝结核既可以是杂质，也可以来自液体自身的不均匀涨落（自发形核），热水在冷却过程中，内部的温度梯度更大，起到了扰动液体的作用，形核与结晶更为容易，而冷水冷却时内部的对流和涨落均较弱，倾向于过冷。

可以说，由于涉及到微观，介观和宏观现象，姆潘巴效应目前尚无一个公认的解释，甚至实验的可复现性也常常被人质疑。但姆潘巴效应的核心--历史依赖的冷凝捷径，已经在更为广阔的情景和领域中得到了证实和应用。

参考文献

[1]马尔可夫姆潘巴效应Lu, Z., Raz, O. (2017). Nonequilibrium thermodynamics of the Markovian Mpemba effect and its inverse

[2]量子姆潘巴效应Carollo F, Lasanta A, Lesanovsky I. Exponentially accelerated approach to stationarity in Markovian open quantum systems through the Mpemba effect

by 乐在心中

Q.E.D.

编辑穆梓

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