「潑水成冰」的原理——真的是姆佩巴效應嗎?

2020-12-25 全球嘿科技

最近,「潑水成冰」玩法又火了,每到冬天火一把的節奏,這次火的是——漠河「潑水成冰」萬人秀

漠河「潑水成冰」萬人秀

據說想達成這個效果,還是有訣竅的:

零下36℃時,10℃的水潑向天空,水在半空沒有結冰,也沒有驚豔的視覺效果。零下36℃時,37℃的水潑向空中,會出現一些水汽,但是沒那種驚豔的「潑水成冰」效果。零下36℃時,90℃的熱水潑向空中,奇蹟出現了,熱水劃成弧線,形成完美的「潑水成冰」效果。是姆佩巴效應嗎?

有人提到,這是姆佩巴效應的效果,那麼我們先科普一下,什麼是姆佩巴效應?

指在同等質量和同等冷卻環境下,溫度略高的液體比溫度略低的液體先結冰的現象。

亞里斯多德用普通話也描述過這個現象:

先前被加熱過的水,有助於它更快地結冰。

可以明顯看出來,姆佩巴效應的描述是:略高。

我們實驗中的90℃的水和10℃的水相比,可不是什麼略高...

真相大揭秘

那麼到底是為什麼呢?

其實圖片裡看到的,是大量的水霧,而不是真的結成冰了~

因為熱水蒸發快,且更容易形成細小的液滴。蒸發出去的熱水遇冷,也更容易變成水霧,所以熱水的「潑水成冰」效果更明顯。

當然如果想真的做到「潑水成冰」的話,也不是不可能,不過有以下幾個要求:

環境溫度達-40℃以下,這是臨界溫度水滴直徑要在幾微米到200微米間,這個通過潑水的方式就比較難達到了在這一條件下實現水滴成冰,水發生兩個物理變化:

水滴在低溫條件下凍結後體積變大,同時釋放潛熱;水滴釋放潛熱是由外向內的,水滴外層先結冰,逐漸向內凍結。所以啊,當氣溫低於-40℃時,還不足以實現「過水成冰」,潑出去的無數個水滴外層能迅速結冰,但內部仍是水,水滴完全凍結需要一定時間。

大家知道了嗎?還想看什麼常識的科普,請在評論區留言哦~

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