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滾水,熱水,暖水,凍水,冰水,雪水的分別
滾水,熱水,暖水,凍水,冰水,雪水的分別原來有很多人也分不到這幾種水的分別在於那!!大家又能否解釋到這幾種水的分別嗎?
若經常都飲用這翻滾的水，將出現組織缺氧、透大氣、口脣手甲呈現紫色，或者易眼訓等等現象；如果再嚴重些，「亞硝酸鹽」進入人體後，經胃酸作用很可能產生一種有毒性的「亞硝胺」，這東西公認是致癌物之一。然則歸納而言，豈非飲翻滾的水有害兼會生癌，理論上己說明清楚，當然還有其他因素如成分多少、期間長短，以至抵抗力強弱……等影響，故為了安全著想，寧可勿慳這些剩餘的滾水了。因此，從事食肆茶樓，也應量勿把水煲剩水入再煲，更勿隨便使用蒸籠水鑊之滾水了。 說到飲水，還有一項較易忽略的保健見解-每當揮汗如雨的夏日，多會覺得口渴而多飲茶水、凍飲品，而且覺得無胃口吃飯，一般會說是飲飽了而己，其實殊不簡單。事實上，在一般實驗條件下，熱水會比冷水更快結冰。這種現象違反直覺，甚至連很多科學家也感到驚訝。但它的確是真的，曾在很多實驗觀察和研究過。雖然此現象已被發現了幾個世紀，但卻一直沒有被引入現代科學。直至1969年，才由坦桑尼亞的一間中學的一個名叫 Mpemba 的學生引入現代科學。 熱水比冷水更快結冰的現象通常叫「Mpemba 效應」。無疑地，很多人對這一點很懷疑，因此，有必要先明確地指出，什麼是 Mpemba 效應。有兩個形狀一樣的杯，裝著相同體積的水，唯一的分別是水的溫度。現在將兩杯水在相同的環境下冷卻。在某些條件下，初溫較高的水會先結冰，但並不是在任何情況下，都會這樣。例如，99.9° C 的熱水和 0.01° C 的冷水，這樣，冷水會先結冰。Mpemba 效應並不是在任何的初始溫度、容器形狀、和冷卻條件下，都可看到。 這似乎是不可能的，不少敏銳的人想出一個方法，去證明它不可能。這種證明通常是這樣的： 30° C 的水降溫至結冰要花 10 分鐘， 70° C 的水必須先花一段時間，降至 30° C，然之後再花 10 分鐘降溫至結冰。由於冷水必須做過的事，熱水也必須做，所以熱水結冰較慢。這種證明有錯嗎？ 這種證明錯在，它暗中假設了水的結冰只受平均溫度影響。但事實上，除了平均溫度，其他因素也很重要。一杯初始溫度均勻，70° C 的水，冷卻到平均溫度為 30° C 的水，水已發生了改變，不同於那杯初始溫度均勻，３0° C 的水。前者有較少質量，溶解氣體和對流，造成溫度分佈不均。這些因素亦會改變冰箱內，容器周圍的環境。下面會分別考慮這四個因素。所以前面的那種證明是行不通的，事實上，Mpemba 效應已在很多受控實驗中觀察到。 這種現象的發生機制，仍然沒有得確切的了解。雖然有很多可能的解釋已被提出過，但到目前為止，還沒有一個實驗可以清晰地顯示它的機制。如果有的話，這實驗就十分重要了。你可能會聽到有人很自信地說，X 是 Mpemba 效應的原因。這些說法通常都是基於猜測，或只看著小量文獻的證據，而忽略其他。當然，有根據地猜測，和選擇你信賴的實驗結果，是沒錯的。問題是，對於什麼是 X，不同的人提出不同的說法。 為什麼現代科學不回答這個看起來很簡單的結冰問題？主要的問題是，水結冰所花的時間的長短，對實驗設計中的很多因素，都是很敏感的。例子容器的形狀和大小、冰箱的形狀和大小、水中氣體和其他雜質、結冰時間的定義，等等。因為這種敏感性，即使有實驗支持 Mpemba 效應的存在，但不能支持在這些條件之外， Mpemba 效應的發生和發生的原因。「這個問題有太多的變數，以致任何從事這項研究的實驗室，一定會得出和其他實驗室不同的結果。」 所以，由於做過的實驗不多，而且常常在不同的實驗條件下，所提出過的機制中，沒有一個能很有信心地被宣稱，就是「那個」機制。在上面我們提到的那四個因素，熱水冷卻到冷水的初始溫度，會有變化。下面是這四個相關機制的簡單描述，它們被認同能解釋 Mpemba 效應。抱負不凡的的讀者可以跟著那些連結，獲得更完整的解釋，相反的論調，和用這些機制解釋不了的實驗。似乎並沒有一個機制，能解釋在所有情況下的 Mpemba 效應，但不同的機制在不同的條件下是重要的。 簡單地說，在很多情況下，熱水較冷水先結冰。這並非不可能，在很多實驗中已觀察到。然後，儘管有很多說法，但仍沒有一個很好的解釋。有不同的機制曾被提出，但這些實驗證據都不是決定性的。若你想看更多關於這題目的文章，Jearl Walker 在《科學美國人》所寫的文章值得一看，他也建議你怎樣在家中做 Mpemba 效應的實驗。另外，Auerbach 和 Wojciechowski 所寫的文章是有關這效應的更現代的文獻。 二．Mpemba 效應的歷史 這個熱水比冷水更快結冰的事實已被知道了很多個世紀。最早提到此一現象的數據，可追溯到公元前 300 年的亞里斯多德。由於歐洲物理學家努力去追去熱理論，此現象在後來的中古時代也被討論到。但在 20 世紀前，此現象只被視為民間傳說。直到 1969 年，才由 Mpemba 再次在科學界提出。自此之後，很多實驗證實了 Mpemba 效應的存在，但沒有一個唯一的解釋。 最早記載此現象的是亞里斯多德，他寫道：「先前被加熱過的水，有助於它更快地結冰。因此當人們想去冷卻熱水，他們會先放它在太陽下．．．」 他寫這段話，是想支持他的一個錯誤的觀點，叫antiperistasis」。Antiperistasis 被定義為「一種特性的增加，是由於它被另一相反特性包圍。例如，當周圍突然變冷時，溫暖的身體會變熱。」 中古科學家相信亞里斯多德的的 antiperistasis 理論，也尋求解釋。並不令人驚訝，在十五世初科學家在解釋此理論的運作時，遇到麻煩，甚至不能決定人體和水在冬天時，是否比在夏天時熱。大約在 1461 年，物理學家 Giovanni Marliani 在一個關於物體怎樣冷卻的辯論上，說他已經證實了熱水比冷水更快結冰。他說他用了四盎司沸水，和四盎司未加熱過的水，分別放在兩個小容器內，置於一個寒冷冬天的屋外，發現沸水首先結冰。但他沒能力解釋此一現象。 到了十七世紀初，此現象似乎成為一種常識。1620 年培根寫道「水輕微加熱後，比冷水更容易結冰。」不久之後，笛卡兒說「經驗顯示，放在火上一段時間的水，比其他水更快地結冰。」 終於，一個現代熱理論被發現，早期亞里斯多德和 Marliani 等人的觀察被遺忘，或者是因為他們似乎與現代熱學有矛盾。然而，此一現象仍然在加拿大、英國的很多非科學家社群中，食物處理中，和其他地方，作為民間傳說為人所知。 此現象一直未能回到科學界，直至 1969 年，那已是 Marliani 實驗 500 年之後，亞里斯多德的「氣象學 I （Meteorologica I）」超過二千年之後的事了。坦桑尼亞中學的一個命叫「Mpemba」的學生再發現此現象的故事，被刊登在《新科家》（New Scientist）雜誌。這個故事提供了一個戲劇性的寓言，告訴科學家和老師們，不要忽視非科學家的觀察，和不要過早下判斷。 1963 年，Mpemba 正在學校造雪糕，他混合沸騰的牛奶和糖。本來，他應該先等牛奶冷卻，之後再放入冰箱。但由於冰箱空間不足，他不等牛奶冷卻，就直接放入去。結果令他很驚訝，他發現他的熱牛奶竟然比其同學的更早凝固成冰。他問他的物理老師為什麼，但老師說，他一定是和其他同學的雪糕混淆了，因為他的觀察是不可能的。 當時 Mpemba 相信他老師的說法。但那一年後期，他遇見他的一個朋友，他那朋友在 Tanga 鎮製造和售賣雪糕。他告訴 Mpemba，當他製造雪糕時，他會放那些熱液體入冰箱，令他們更快結冰。Mpemba 發覺，在 Tanga 鎮的其他雪糕銷售者也有相同的實踐經驗。
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