Pregunta de física de segundo grado: Cambios en el estado de la materia
1 La cantidad de calor liberado cuando un cristal cambia de líquido a sólido está relacionada con el tipo y la calidad del cristal. No se puede completar "relacionado con la temperatura inicial del cristal".
Cuando ambos están cubiertos, hay menos intercambio de calor con el ambiente exterior, por lo que el agua fría se congela primero.
Cuando el agua caliente no está cubierta, la temperatura del agua caliente es obvia y el movimiento térmico del polímero es obvio e intercambia calor con el mundo exterior rápidamente, por lo que se congela primero
También puede consultar la siguiente información:
Cuatro factores:
1.
Evaporación: durante el proceso de enfriamiento de agua caliente para A la temperatura inicial del agua fría, el agua caliente perderá parte del agua por evaporación. Menos masa hace que el agua sea más fácil de enfriar y congelar. De esta forma, el agua caliente podrá congelarse antes que el agua fría, pero con menos hielo. Si asumimos que el agua sólo pierde calor por evaporación, los cálculos teóricos pueden mostrar que la evaporación puede explicar el efecto Mpemba. Esta explicación es creíble e intuitiva y la evaporación es de hecho un factor muy importante. Sin embargo, este no es el único mecanismo. La evaporación no puede explicar los experimentos realizados en un recipiente cerrado, donde no puede escapar el vapor de agua. Muchos científicos afirman que la evaporación por sí sola no es suficiente para explicar sus experimentos.
2.
Gases disueltos - El agua caliente retiene menos gases disueltos que el agua fría y, al hervir, una gran cantidad de gases se escapan del agua. Los gases disueltos cambian las propiedades del agua. Facilite la formación de convección (y por lo tanto más fácil de enfriar), reduzca la cantidad de calor necesaria para congelar una unidad de masa de agua o cambie el punto de ebullición. Existe cierto apoyo experimental para esta explicación, pero no hay cálculos teóricos.
3.
Convección: debido al enfriamiento, el agua formará convección y una distribución desigual de la temperatura. A medida que aumenta la temperatura, la densidad del agua disminuye, por lo que la superficie del agua está más caliente que el fondo del agua, lo que se denomina "parte superior caliente". Si el agua pierde calor principalmente a través de la superficie, entonces el agua en una "parte superior caliente" perderá calor más rápido que a una temperatura uniforme. Cuando el agua caliente se enfría a la temperatura inicial del agua fría, tendrá una superficie caliente, por lo que se enfriará más rápido que el agua con la misma temperatura promedio pero una temperatura uniforme. Aunque en los experimentos se pueden observar cimas calientes y la convección relacionada, aún se desconoce si la convección puede explicar el efecto Mpemba.
4.
Las cosas que les rodean - la última diferencia entre los dos vasos de agua no tiene nada que ver con ellos mismos, sino con el entorno que les rodea. El agua con una temperatura inicial más alta puede cambiar el entorno que la rodea de maneras complejas, afectando el proceso de enfriamiento. Por ejemplo, si el vaso de agua se coloca encima de una capa de escarcha, la escarcha conduce mal el calor. El agua caliente puede derretir esta capa de escarcha, creando un mejor sistema de enfriamiento. Obviamente, esta explicación no es lo suficientemente general y muchos experimentos no colocan el recipiente sobre la capa de escarcha.
Finalmente, el sobreenfriamiento puede ser importante en este efecto. El sobreenfriamiento es el fenómeno por el cual el agua sólo se congela cuando está por debajo de 0°C. Un experimento encontró que es menos probable que el agua caliente se sobreenfríe que el agua fría. Esto significa que el agua caliente se congelará primero porque se congela a una temperatura más alta.