十万个为什么到底是什么

十万个为什么到底是什么

是书

丛书：十万个为什么】　　《十万个为什么？》从出版的那天起影响着一代又一代的中国人，引导我们去思考、去探索自然。例如书中的《姆潘巴现象》：开水为什么比冷水先结冰？帮助我们正确地认识水的结冰现象。

　　姆潘巴现象被称为世界物理难题，四十多年来遭到了物理老师的否定，还被媒体说成是谎言。然而，根据中学物理理论我们可以发现姆潘巴问题只是一

道中学生知识大综合题，每一名中学生都可以掌握其证明的方法。

　　证明：假设热水可以比冷水先结冰，那么必要条件是或者热水的冰点比冷水高、或者热水的降温速度比冷水快。由于在常压下纯净的热水与冷水冰点相同，所以要证明姆潘巴现象就必须证明热水的降温速度快于冷水。

　　根据物理基础理论：热水的蒸发强度大于冷水而密度小于冷水。如果取两只相同的非密封容器，放入同质同量的水，一个为热水，另一个为冷水，把它们同时放进同一外部环境温度中。热水在降温过程中因蒸发而失去的水分比冷水多，所以初温高的水最终质量必然小于初温低的水，热水的降温速度也必然始终比冷水快。

　　如果取两只相同的密封容器，放入同质同量的水，一个为热水，另一个为冷水，把它们同时放进同一外部环境温度中。热水在降温过程中因密度增大、体积缩小而形成的容器内气压必然低于冷水因降温而形成的容器内气压，热水的沸点温度比冷水低并且对流强度大于冷水，热水在单位时间内失去的热量始终比冷水多，所以热水的降温速度必然始终比冷水快。

　　由于在同质同量同外部环境温度条件下热水的降温速度始终比冷水快，当外部环境温度处于持续降温状态时，热水的温度会比冷水温度更低；当外部环境温度处于特定时间内或特定温度范围内降温状态时，热水的温度会与冷水相等或者高于冷水。所以，在同质同量同外部环境温度条件下热水的温度会比冷水温度更低是一种普遍现象，冷水比热水先结冰是在特定的外部环境温度条件下出现的特定现象，姆潘巴现象符合物理基础理论。

　　附：完成开水先结冰实验的操作要点。

　　四十多年来，世界上很少有人完成开水先结冰的实验，其原因在于实验的方法缺乏科学性。从理论上说，在同质同量同外部环境温度条件下36℃的水可以比35℃的水先结冰，但如果二者的温度比较接近，那么它们在蒸发强度和密度上的差异较小，很难用实验的方法来体现热水在降温速度上的优势。根据物理基础理论，在常压下100℃是水的沸点，在4℃时水的密度最大，为了更清晰地完成热水先冰的实验，我们可以依据姆潘巴问题给出已知条件，选用尽可能接近100℃的热水与4℃的冷水、合理的外部环境实验初始温度、减缓外部环境温度的下降速度；非密封容器具备较大的蒸发面积，密封容器有较高的密封度。特别要注意开水的提取方法：沸水一但离开加热源，温度和蒸发强度的下降很快，必须快速准确的先提取定量的开水，然后再按同质同量要求提取冷水。

　　采用非密封容器完成开水先结冰实验的操作方法：（供参考）

　　1， 将冰箱冷冻室内的实验初始温度控制在4℃，取两只相同的盘子，放入同质同量的水，一个为4℃的冷水，另一个为接近100℃的热水，把它们同时放进冰箱冷冻室内。控制冷冻室内温度的下降速度，使其每小时下降1℃（或每二小时下降1℃），完成冷冻后记录热水与冷水的最终质量。

　　2， 在冬季，利用自然降温完成这个实验。当某一天中午户外气温不低于4℃而夜间的最低温度在零下2~3℃时，可选择在中午时间取两只相同的盘子，放入同质同量的水，一个为接近100℃的热水，另一个为温度与户外气温相同的冷水，把它们同时放到户外同一位置上，记录热水与冷水完全冻结的时间和二者最终的质量。

　　3， 参照上海三名高中生的实验方法操作，冷冻结束后记录热水与冷水的最终质量。根据热水最终质量小于冷水来证明：因为热水的降温速度始终快于冷水，热水可以比冷水先结冰。

　　采用密封容器做实验时，可参照非密封容器实验第1、第2种方法。

　　

【作品简介】《十万个为什么》

　　这一图书品牌是由少年儿童出版社（上海）于1961年首创的，该品牌诞生40多年来，以其贴近读者的编辑形式、严格筛选的图文内容影响了无数求知道路上的读者。近年来，虽然同名图书层出不穷，但是上少版《十万个为什么》凭借其独特的编辑理念和对质量的严格要求，仍然成为广大读者的第一选择。

　　《十万个为什么》一书诞生在四十多年前，而《十万个为什么》被业界视作图书品牌，大规模开发利用却是近几年的事。作为原创者的少年儿童出版社而言，他们不仅在以往用富有创造性的劳动缔造了这部流传数代的传世好书，还在今天用同样的热情和包容精神为这个属于中国出版人自己的图书品牌努力耕耘着。

　　

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