#为何有时热水结冰比冷水更快#
如果有人问你:“冷水和热水哪个先结冰?”相信你一定会觉得这个人是不是傻了,当然是冷水先结冰了。然而,事实上有时候还真未必。特定条件下可能热水结冰比冷水还要快,这是怎么回事呢?
其实,历史上诸多学者如亚里士多德、培根和笛卡尔等都曾对类似现象有所描述但是均未能给出完美的解释。甚至现代科学家们面对这样一个“简单”的问题也仍然存在争议。
颠覆常识的姆潘巴现象
说起来,这个既简单又复杂的物理现象还有一个有趣的故事。
1963年的一天,坦桑尼亚的一个初中生姆潘巴和小伙伴们一起用牛奶制作冰激凌。当他还在煮牛奶时,身旁的小伙伴已经陆续把牛奶晾凉开始往冰箱里塞了,眼看就要没有位置了,一时心急,姆潘巴就把煮热的牛奶直接放进了冰箱。一个半小时后,他惊奇的发现,他的冰激凌已经冻结成块,而其他小伙伴的冰激凌却还是黏稠状。
这与我们对热现象的直观理解以及经验直觉完全相反。但为什么相反呢?姆潘巴带着这个疑惑从初中直到高中,先后请教了多位物理老师都没有答案,甚至有位老师讥讽地说:“看来有两种物理,一种是放置四海皆准的物理,一种是‘姆潘巴物理’。”
倔强的姆潘巴仍不停地寻找答案,直到他抓住达累斯萨拉姆大学物理系主任奥斯波恩博士到他们学校访问的机会,又提出了自己的疑问。博士并没有对姆潘巴的问题嗤之以鼻,而是回到实验室按照姆潘巴的陈述进行了冷热牛奶实验和冷热水实验,结果都观察到了姆潘巴提到的奇怪现象,于是,博士邀请姆潘巴和他一起对这个现象进行研究,并于1969年共同撰写了关于此现象的一篇论文,引起学界广泛关注。于是人们将这个在同等体积和同等冷却环境下,温度略高的液体比温度略低的液体(非纯水)先结冰的现象,命名为“姆潘巴现象”。
背后的几种解释
为了解释为什么有时候热水结冰比冷水快,50多年来,许多物理学研究者先后对此现象进行了大量的研究,尝试着从不同的角度去解释。
1
冰霜融化说
据了解,为了研究姆潘巴现象,很多学者进行了实验观察。液体表面凝结的冰霜会影响其向周围导热的速率。冰霜导热性比水差,热水使得冰霜融化,减少了其阻碍作用,优化传热。不过有充分的证据证明,在试验过程中全部排除冰霜的干扰或抑制冰霜的融化,姆潘巴现象依然存在。因此,这种说法并不成立。
2
水汽蒸发说
一些学者相信,由于热水温度较高导致水蒸发的速率变快是造成姆潘巴现象的首要原因,因为蒸发使得水分子减少,要冻结的水分子也相应变少,所以加速了热水结冰速度。不过,一些科学家对结冰前后水的质量进行了测量,发现质量差从未超过3%,尽管蒸发后的水减少了,但是这3%的水分子并不能够显著影响水结冰需要的时间。与此同时,水汽蒸发过程中消耗的热量也不能够忽视,可惜的是,对于热量消耗的对照试验并不容易实现,因为它需要对开放容器和密闭容器进行测量,但是在密闭环境下,水汽蒸发和热量的传导都会受到阻碍,无法测量单一变量的影响。
3
可溶解气体说
温度越高,气体在水中的溶解度就越小,因此热水里溶解的气体要少于冷水,由于水在溶解一些气体后凝固点会降低,而热水的气体含量更低,凝固点也相应变高,这可能是热水结冰较快的一个原因,同时也有实验发现脱气水比非脱气水结冰更快。
4
热梯度对流说
热梯度对流观点认为,热水比冷水结冰更快是因为对流的增加。由于水的冷却是从容器的表面以及侧面开始,使得冷水下沉,热水上升,因此产生对流。当热水放入低温环境中,靠近容器的水迅速降温,而内部水温不变,这样就产生了温度差并引起热对流。在冷却的过程中,这个热对流一直存在,温差越大对流就越激烈,水冷却就越快。
5
过冷现象说
在2013年初,英国皇家化学会特意举办了一场比赛,评选姆潘巴现象的最佳原理解释。而比赛获胜者提出的解释就是过冷现象。过冷现象指液体或气体的温度到其凝固点以下,但没有凝固的现象,而原本温度较低的水比原本温度较高的水更易发生过冷,那么它的确可能比热水结冰更慢。
目前,尽管对于姆潘巴现象并没有一个令所有人都信服的完美解释,但是科学家仍然在不断提出各种理论来解释这一现象。
并非总是如此
正如开头所申明的,热水结冰比冷水快只是“有时候”,也就是说这并不是一个必然现象。《物理通报》杂志社所属的《中学生物理》杂志曾对这一现象进行过历时1年的讨论,其中有12篇“实验报告”,偶有成功之例。这说明姆潘巴现象确实存在,但控制条件难寻,复现不易。这也就意味着,姆潘巴现象只是在特定条件下出现的物理现象,而不能一般性地得出“热水比冷水先结冰”的物理结论。
针对这一问题,9月4日,科技日报记者采访了中国科学院物理研究所李治林博士。他指出,因为水中不同的杂质离子可能带来实验上的干扰,甚至有一种说法认为,通常环境下,普通水中不可避免地有一些微生物,它们在热水中繁殖得更快,这些大小在微米量级的微生物恰好可以充当水结冰所需要的凝结核,成为其优先结冰的优势条件。而一些研究者用更加纯净的水进行实验时,常常不能重复这样的结果。此外,水本身因氢键的存在,性质复杂多变;而水降温结冰更是多因素且动态的过程。因此,李治林表示,姆潘巴效应并不普遍成立,应当以更加审慎的态度对待和研究这一现象。
研究姆潘巴现象有啥意义?
那么对姆潘巴现象的研究有意义吗?李治林认为,有意义,而且很重要。水是一种性质独特的物质,有着非常丰富的物理现象,且在工业生产和生命科学中扮演极其重要的角色,然而人类目前对水的研究还很不透彻。
“30摄氏度的水”与“从100摄氏度冷却到30摄氏度的水”一样吗?这个问题看上去毫无意义,似乎理所当然,但事实可能并非如此。实际上,许多物理量和物理现象不仅取决于物质所处的状态,而且与其历经过程密切相关,最终结果是否一样还是需要实验研究来确认。例如,由于冶金技术在工业上的价值,人类对钢铁的研究非常详细。众所周知,不同初始温度、不同降温速率处理过的钢铁,性质有很大不同,其中晶粒的特点和形成过程也有所不同。类似地,实验研究发现,不同过程和条件下产生的冰,晶体结构和物理性质也有很大不同。
尽管我们很早就知道“常压下水在0摄氏度结冰”但这个温度其实只是一个范围,冰也有各种不同的冰。
然而,对于水,很遗憾,由于微观上太复杂,我们对其更细节的性质还知之甚少。但有一点是肯定的,科学不能“想当然”,实验才是检验真理的最终标准。正是科学家们看似无聊的“较真”、严谨的质疑、严格的检验、不断的追求,才促进科学不断地接近真理。

怎样正确选择助听器?
对于弱听朋友来说,助听器是改善聆听,帮助其更好地与人交流的辅助工具,而佩戴助听器是一种行之有效的方法。

助听器工作原理

很多弱听朋友在选择助听器的时候,多少都会有“选择困难症”,经常会听到有人问:

助听器可以自己去网上购买吗?

助听器是不是通道数越多越多好?

助听器价格低的是不是不好呀?

………………

答案是:没有完全完美的助听器,只有适不适合自己的助听器。

那么市场上这么多种类的助听器,怎样找到[最适合]自己的助听器呢?下面就为您详细介绍。

⭐选配助听器的关键因素

01

听力受损程度
每种类型的助听器都有其适配范围,不是所有的助听器外型和功能都适合你的听力损失。

耳背式助听器的适配范围最广,可以满足各种听力损失的补偿需求,尤其是对于重度、极重度或某些高频陡降型听力损失。

比如中度听损,适合M功率的助听器,几乎我们所有的机型都适合,但是还要看自己的经济实力和听损性质,如果用户听损传导性或感音神经性,可以先从先锋3、先锋2开始选择。

除此之外,还可以选择配魔力2,通用机比较经济实惠。

相对说,定制式助听器的适配范围会小些,可以满足重度和重度以下的听力补偿要求,最后到底选择哪款机型,还是根据大家听力损失程度需求,选择适合自己的助听器。

02

佩戴助听器用户的年龄
根据佩戴助听器的用户年龄来进行选配,对于不同年龄的使用者来说,对助听器功能需求,灵活度等等要求也不同。

老年人:许多老人除了听力损失外,视力也差、手指活动不灵活、摆弄十分小巧的助听器、安装很小的电池、都会很困难。因此选择耳背式助听器更佳。

儿童:儿童由于耳道尚未完成发育定型,应以耳背式为主,特别是对于9岁以下的儿童,对于需要进行语训的孩子来说,也是需要选择耳背式助听器,功能强,失真低的助听器。

年轻人:越是年轻人,越是要求助听器隐蔽看不见,注重美观。所以他们更喜欢选择定制式助听器,尤其是深耳道式的。

深耳道式助听器最受大家喜爱的助听器—红宝石系列,其最突出的特点隐于形,强于芯,隐形,小体积,大功率,低失真。

03

助听器验配服务及售后
大家要知道助听器有很多售后的重要服务,例如保修,听力检测,专业保养,康复培训等。

另外,验配中心的资质、售后也是我们要考虑的重要环节,选择专业优质的验配机构,我们就成功了一半。

验配听力师是否有能力提供最好的验配服务? 如果听力师有没有通过专业的测试为您调试助听器?如果没有,那么你的助听器可能就不能让你听得见,听得清,听得懂。即使这些助听器是顶级的助听器!

同时,需要仔细的阅读产品的说明书、了解它的性能指标,确认它的售后电话和服务。

04

用户的耳道情况
在选择助听器的类型时,用户的耳道情况也是需要考虑的重要因素。

如果耳道发育不良或畸形,应该考虑配戴耳背式助听器。

如果患有中耳炎等炎症,也应尽量选择耳背式。

如果耳道太小,则可能深耳道式的隐形效果不佳。

小贴士:什么情况不能佩戴助听器?

1、明显的先天性或外伤性畸形。

2、近3个月内有急性中耳溢液史。

3、近3个月内突然发生听力下降或迅速加重;近3月内突发性单耳听力下降,突发性耳聋。

4、有眩晕症状或其他身体不适。

5、耳内有异物或耵聍栓塞、耳痛或不适。

6、极重度感音神经性耳聋弱听人士,最大输出不足以达到弱听人士的听阈。

7、全聋、中枢性和非器质性听力下降。

8、不舒适阈异常低,动态范围异常缩小。

05

助听器的价格
最后也是大家特别纠结的问题。很多人都说助听器很贵,动辄几千元几万元,大家走进一个误区,贵等于好。其实不然,最好的助听器是适合自己的助听器。

不同价位的助听器区别体现在以下几个方面:

1、助听器芯片运算,越先进的平台芯片运算速度越快,声音采集和处理越精准,音质越好,价格也就越高。

2、助听器信号处理通道数量信号处理通道越多价格越高。多通道助听器对各种声音处理更精细,可以有效提高言语清晰度,改善聆听舒适度。

3、助听器功率大小同系列产品,功率越大价格越高。

4、助听器功能,如言语方位聚焦、风噪中言语等功能越多,助听器智能性越好,价位越高。

5、助听器外观一般外观越小巧精致价格越高。

如果听力曲线是比较陡峭或者波动的,那么建议通道在6个或以上;反之可以考虑6个或以下。一般国产品牌助听器在3000元左右。

06

助听器哪里选配?
首推助听器门店选配助听器。

一般助听器门店验配师都是由听力公司培训后上岗,并且会考国家四级验配师,还有的是有听力学专业毕业的会在门店,用户到店后可以看是否有验配证书之类的。

用户验配最终达到最佳适配状态,和验配师的调试水平有很大关系,我们需要关注选择机构的验配师专业度。

检测验配效果最好的方法是去实际的环境中体验,同时在验配助听器的时候多和验配师沟通佩戴的感受。

通过一段时间的佩戴后,如有不合适最好再去调试。#助听器[超话]##助听器# https://t.cn/RJyGJsW

#你是何方神兽##奇书山海经你知道多少##历史云讲堂# 在中国古代浩如烟海的文化典籍中,《山海经》一直是令人痴迷的存在,它记述了上古时期中华大地上的山川、动物、植物、矿物、历史、风俗、神话传说等内容,为我们了解上古历史提供了丰富的资料,堪称一部“上古文化的百科全书”。在《山海经》中,有许多有趣的故事,被历代文人取材加工,成为流传甚广的神话传说,还有一些直接进入到现代影视剧中,为艺术创作提供源源不断的灵感。今天,就让我们一起来看看那些耳熟能详的故事,在《山海经》中是如何被记载的吧。

一、青丘之狐

又东三百里,曰青丘之山。其阳多玉,其阴多青䨼。有兽焉,其状如狐而九尾,其音如婴儿,能食人,食者不蛊。

译文:再向东三百里是青丘山,山的阳面有很多玉,山的阴面有很多可作青色颜料的矿物。山中有一种兽,它的形状像狐狸,有九条尾巴,叫声像婴儿啼哭,会吃人,人吃了它的肉后就不会受毒热恶气的侵袭。

——《山海经·南山经》

二、瑞鸟凤凰

又东五百里,曰丹穴之山,其上多金玉。丹水出焉,而南流注于渤海。有鸟焉,其状如鸡,五采而文,名曰凤凰,首文曰德,翼文曰义,背文曰礼,膺文曰仁,腹文曰信。是鸟也,饮食自然,自歌自舞,见则天下安宁。

译文:再向东五百里是丹穴山,山上有很多金和玉。丹水发源于丹穴山,向南流入南海。有一种鸟,它的形状像鸡,身上的羽毛色彩斑驳,花纹像文字的形状,它的名字叫凤凰,它头部的花纹像“德”字,翅膀上的花纹像“义”字,背部的花纹像“仁”字,腹部的花纹像“信”字。这种鸟,自如的进食,自由自在的歌唱、跳舞,当它出现时,天下就会安宁太平。

——《山海经·南山经》

三、精卫填海

又北二百里,曰发鸠之山,其上多柘木,有鸟焉,其状如乌,文首,白喙,赤足,名曰:“精卫”,其鸣自詨。是炎帝之少女,名曰女娃。女娃游于东海,溺而不返,故为精卫,常衔西山之木石,以堙音于东海。

译文:再向北二百里是发鸠山,山上长着很多柘树。山中有一种鸟,形状像乌鸦,头上有花纹,白色的嘴,红色的脚爪,名字叫精卫,它的鸣叫声像在喊自己的名字。精卫本是炎帝的小女儿,名字叫女娃。女娃有一次去东海边游玩,不慎落入海中,再也没有回来,所以就化身为精卫,常常衔着西山上的树枝和石块,想要把东海填平。

——《山海经·北山经》

四、比翼鸟

比翼鸟在其东,其为鸟青、赤两鸟比翼。

译文:比翼鸟栖息的地方在南山的东边,这种鸟是一青一红两只鸟的翅膀并在一起。

——《山海经·海外南经》

五、夸父逐日

夸父与日逐走,入日。渴欲得饮,饮于河渭;河渭不足,北饮大泽。未至,道渴而死。弃其杖,化为邓林。

译文:夸父追着太阳跑,离太阳越来越近。这时,他口中干渴,想要喝水,便去喝黄河和渭河的水,把黄河和渭河的水都喝干了,他还是觉得渴,便想去喝北边的大泽中的水。但是还没赶到大泽,他便在路上渴死了。夸父临死前扔掉了手中的手杖,这根手杖变成了邓林。

——《山海经·海外北经》

六、扶桑树

下有汤谷,汤谷上有扶桑,十日所浴,在黑齿北。居水中,有大木,九日居下枝,一日居上枝。

译文:黑齿国的下面是汤谷,汤谷上有一颗扶桑树,那里是十个太阳洗浴的地方,位于黑齿国的北边。在水中有一棵大树,下面的树枝上住着九个太阳,上面的树枝上住着一个太阳。

——《山海经·海外东经》

七、开明兽

昆仑南渊深三百仞。开明兽身大类虎而九首,皆人面,东向立昆仑上。

译文:昆仑山南边的深渊深达三百仞。开明兽的大小与虎相似,有九个脑袋,每个脑袋上都长着人一样的脸,面向东站立在昆仑山上。

——《山海经·海内西经》

八、常羲浴月

有女子方浴月。帝俊妻常羲,生月十有二,此始浴之。

译文:有一位女子,正在给月亮洗澡。帝俊的妻子常羲生了十二个月亮,这是她刚开始给他们洗澡。

——《山海经·大荒西经》

九、黄帝战蚩尤

有系昆之山者,有共工之台,射者不敢北乡。有人衣青衣,名曰黄帝女魃。蚩尤作兵伐黄帝,黄帝乃令应龙攻之冀州之野。应龙畜水,蚩尤请风伯、雨师,纵大风雨。黄帝乃下天女曰魃,雨止,遂杀蚩尤。魃不得复上,所居不雨。叔均言之帝,后置之赤水之北。叔均乃为田祖。魃时亡之,所欲逐之者,令曰:“神北行!”先除水道,决通沟渎。

译文:有一座系昆山,有一个共工台,射箭的人不敢向共工台所处的北方而射。有一个人,穿着青色的衣服,名叫黄帝女魃。蚩尤制作出金属兵器后去攻打黄帝,黄帝命令应龙在冀州的原野上与蚩尤作战。应龙把水蓄起来,蚩尤请来风伯和雨师,刮起了大风,下起了大雨。黄帝于是把一名叫魃的天女从天上请了下来,魃从天上下来后,雨就停止了,于是杀了蚩尤。魃再也不能回到天上了,凡是她所居住的地方就不会下雨。叔均把这件事告诉了黄帝,黄帝让她居住在赤水的北边。叔均被任命为主管田地的官。魃常常跑到别的地方去,人们想要把她赶走,就要说“请魃往北走吧!”并要清理水道,疏浚沟渠。

——《山海经·大荒北经》

十、鲧禹治水

洪水滔天,鲧窃帝之息壤以堙洪水,不待帝命。帝令祝融杀鲧于羽郊。鲧复生禹,帝乃命禹卒布土,以定九州。

译文:大地上洪水滔天,鲧未经天帝同意,偷了天帝的息壤来堵塞洪水。天帝命令祝融把鲧杀死在羽山之郊。鲧死以后,从腹中诞生了禹。天帝于是命令禹治理洪水,禹最终区分规划了疆土,并划定了九州。

——《山海经·海内经》

纵观古今,没有任何一本书像《山海经》般全面的记录了上古时期的地理博物乃至风俗民情,既客观真实又充满瑰丽想象,没有一本书让历代学者穷其一生难以窥得真境,没有任何一本书拥有如此巨大的生命张力,历经千年,仍令读者神往不已。


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