第637章 震撼解释!云中雀与井底蛙!热血沸(1/2)
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70c,冷水和制冷设备的温差是30c。”
“温差越大,能量传递越剧烈,也会导致热水更快结冰。”
“如果40c的水放在-40c的环境中,70c的水放在-10c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70c。”
“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,70c的水要结冰得先降温到20c,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。”
“自然界到处都是这样的现象。”
“你们背的滚瓜烂熟的热力学定律在非平衡态系统中不再适用。”
“大量无规则、快速运动、极速变化的粒子,需要全新的理论、方法来研究。”
嘶!
会场内顿时响起小范围的惊呼声。
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