1900:游走在欧洲的物理学霸 第1029节

  听再多的道理,都不如今天的实验令人印象深刻。

  李奇维给在场这些少年们,埋下了一颗科学的种子。

  真实历史上,这个现象有个专门的称呼:姆潘巴现象。

  1963年,一位坦桑尼亚的中学生姆潘巴,在一次课上学习制作冰激凌。

  奇怪的是,他将刚煮好的热牛奶放入冰箱,一个小时过后,他的牛奶已经变成了固态的冰激凌。

  然而其他学生的牛奶还只是粘稠的奶浆状态。

  于是,他向物理老师请教,老师告诉他你肯定弄错了。

  一次偶然的机会,姆潘巴在学校遇到了一个来访的物理学家奥斯,他再次请教对方这个问题。

  奥斯觉得很有意思,亲手做实验验证,发现结果还真是如此。

  于是,他就和姆潘巴一起研究这个现象,并将其命名为“姆潘巴现象”。

  而现在,这个现象恐怕要改名了。

第637章 震撼解释!云中雀与井底蛙!热血沸腾!“李教授是万里鹏!”

  热水和冷水的结冰实验震撼了在场所有人。

  结果实在太出人意料了。

  吴大猷、周培源、甚至颜任光都迫不及待地想要知道其中的原理。

  李奇维看着众人的表情,下一句话却惊呆了全场。

  “其实,我也不能确定这个现象背后的机理。”

  哗!

  全场震撼!

  众人都觉得不可思议!

  如科学之神一般的李教授竟然解决不了一个传统热学问题。

  “真是不敢想象啊。”

  “热学竟然还有能难倒李教授的领域?”

  吴大猷张大了嘴巴,这一瞬间他仿佛感受到了什么。

  李奇维笑着说道:

  “首先,我要解释下我为什么会提出这个问题。”

  “就在几天前,我的两个孩子找到我,他们今年只有7岁,非要缠着吃冰激凌。”

  “我就准备自己用热牛奶制作。”

  “然而,两个小子非常调皮,还没等第二杯热牛奶冷却呢,就连忙塞入了冰箱。”

  “我也没在意,当我估摸着时间到了打开一看,发现热牛奶竟然先凝固了,而第一杯冷却的牛奶却还是粘稠状。”

  “当时我非常惊奇。”

  “因为这个现象完全违背了人们的日常经验。”

  “接着,我又重复了几次实验,发现都是这样的结果。”

  “热牛奶就是比冷牛奶先结冰。”

  “换成水也一样。”

  “我推测,可能所有的液体都会有这种性质。”

  “于是,就有了今天这个问题。”

  哗!

  众学生都觉得非常惊奇。

  李教授做个冰激凌都能发现那么有意思的现象。

  现在这个时间点,冰箱早已出现,冰激凌更是历史悠久的美食。

  虽然婆罗洲很贫穷,一些富裕之家也勉强可以尝试。

  李奇维甚至看到很多学生在咽口水了。

  不过没有人因此怨恨李教授过的奢侈。

  相比对方所付出的,现在的生活简直不值一提。

  得益于哈伯的人工氨,现在婆罗洲基本上没有因为粮食而饿死的人。

  而且李府每个月都会举行慈善施粥。

  李教授是把婆罗洲人民放在心上的好领袖。

  李承仁满脸惊讶。

  他知道父亲说的是五弟承义和六弟承礼。

  “这两小屁孩竟然敢背着我偷吃冰激凌?”

  他决定回家后拿出三哥的威严。

  这时,李奇维继续说道:

  “我发现热水比冷水先结冰的现象后,开始思考其中的原理。”

  “这不思考不知道,一思考吓一跳。”

  “我发现我无法准确分析背后的原因。”

  “因为影响因素实在太多了。”

  “我随便就能举出几个。”

  “第一,热水中溶解的气体比冷水中多。”

  “当水开始结冰时,这些溶解的气体会形成一个个小的空洞。”

  “在结晶学中,这些空洞是非常有利于晶体的形成的。”

  “所以,热水反而更容易结冰。”

  “第二,水从液体变成固态,其实就是水分子中氢键的结合。”

  “根据研究显示,温度越高,水分子的氢键能量越高,所以越容易形成结合在一起。”

  “第三,在水冷却的时候,热水的对流比冷水的对流剧烈,所以热水的温度下降更快。”

  “第四,因为温差不一样。”

  “热水和制冷设备的温差是70℃,冷水和制冷设备的温差是30℃。”

  “温差越大,能量传递越剧烈,也会导致热水更快结冰。”

  “如果40℃的水放在-40℃的环境中,70℃的水放在-10℃中,或许情况就发生了变化。”

  哗!

  不少人再次震撼!

  一个小小的热学实验,竟然包含了如此多的内容。

  什么氢键、对流,只有高中以上的学生才能听懂。

  吴大猷听的如痴如醉。

  现在他终于明白了,自己其实是井底之蛙。

  他的物理每次都是第一,甚至经常满分。

  但不代表他就对物理有所理解了。

  只有真正善于主动去发现生活的物理现象,主动去研究背后的机理,才算是真正入门。

  这一刻,吴大猷对物理产生了更强烈的热爱!

  这时,颜任光笑着说道:

  “校长,如果是这样的话,我也想到了一些可能性。”

  李奇维说道:

  “畅所欲言。”

  颜任光说道:

  “第一,装热水的容器底部融化了制冷设备中的冰,从而改变了传热条件。”

  “如果在热水降低到一定温度后,立刻改变其位置,或许它不一定先结冰。”

  “第二,冷水在制冷设备中有更高的概率发生过度冷却,而热水却能正确结冰。”

  哗!

  众多学生议论纷纷。

  周培源感叹道:

  “颜教授果然不愧是大学教授,基础扎实。”

  “经过李教授的指点,他瞬间就想通了。”

  “这是一个极其复杂的综合性问题!”

  真实历史上,直到后世,姆潘巴现象也没有最终的准确解释。

  关于热水为什么比冷水先结冰,仍然是一个谜题。

  它和流体力学中的“湍流”类似,是一种非线性问题。

  李奇维满意地点点头,笑道:

  “颜教授分析的很有道理。”

  “按照严格学术的定义,这其实是一个非平衡态热力学问题。”

  “你们目前所学习的热学知识,其实都包含了一个隐形前提,那就是平衡态。”

  “比如一杯水的温度是70℃。”

  “这种说法乍听起来没有问题,但如果较真,就会有很大问题。”

  “当热水开始冷却时,水分子的运动不再是平衡状态,此时没有温度的概念。”

  “所以,之前吴大猷同学说,70℃的水要结冰得先降温到20℃,这句话是不妥的。”

  “温度在这个实验中已经失去了意义。”

  “降温不是我们所想象的,从70降低到69、68”

  “这是一个非线性的非平衡态物理过程。”

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