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《對(duì)熱水先冰現(xiàn)象（姆潘巴效應(yīng)Mpemba Effect）的實(shí)驗(yàn)與探究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、全國(guó)中學(xué)生數(shù)理化(物理)學(xué)科能力競(jìng)賽物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告準(zhǔn)考證號(hào)：04071丁惟遲物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：對(duì)熱水先冰現(xiàn)象（姆潘巴效應(yīng)MpembaEffect）的實(shí)驗(yàn)與探究實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?duì)同質(zhì)同量同外部環(huán)境溫度條件下熱水和冷水的降溫速度進(jìn)行細(xì)致的觀察和記錄，從而探索熱水和冷水降溫過(guò)程中的規(guī)律，探討熱水先冰的姆潘巴現(xiàn)象存在的可能性。實(shí)驗(yàn)用品：兩只小燒杯和兩只小量杯、水、溫度計(jì)（量程為-5°至100°，分度值為1）、秒表、記錄紙。實(shí)驗(yàn)步驟與方法：實(shí)驗(yàn)一1．分別將200ml的65°的熱水（沸水晾涼）和13°的冷水加入兩個(gè)小燒杯中，用正確
2、方法分別將小燒杯中插入溫度計(jì)待水溫達(dá)到要求后，放入冰箱冷凍室（見(jiàn)圖片），開(kāi)始每隔15鐘記錄一次溫度；記錄數(shù)據(jù)表格如下(表一)。同質(zhì)同量同外部環(huán)境溫度條件下熱水和冷水降溫速度比較（表一）單位:%次時(shí)間/分鐘01530456075901051201熱水溫度/°C6535221396.531.50結(jié)冰1冷水溫度/°C139631.50結(jié)冰2熱水溫度/°C6536221410.58420結(jié)冰2冷水溫度/°C13105.5310結(jié)冰2．將實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)在方格紙上描點(diǎn)，然后將這些點(diǎn)用平滑曲線連接。圖一同質(zhì)同量同外部環(huán)境溫度條件下
3、熱水和冷水溫度下降曲線聯(lián)系電話：137013729034/4Tel：65235305全國(guó)中學(xué)生數(shù)理化(物理)學(xué)科能力競(jìng)賽物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告準(zhǔn)考證號(hào)：04071丁惟遲3.現(xiàn)象：觀察結(jié)冰時(shí)的燒杯，發(fā)現(xiàn)熱水燒杯結(jié)冰面低于200ml的刻度線，顯示有液體缺失。冷水燒杯內(nèi)液體缺失不明顯。4.將每個(gè)時(shí)間段水溫下降的溫差與前一個(gè)時(shí)間段水溫下降度數(shù)的百分比相比較,同質(zhì)同量同外部環(huán)境溫度條件下熱水和冷水降溫速度比較（表二）單位:%次降溫程度0min15min30min45min60min75min90min105min120min1熱水溫/
4、°C046.1%37.1%41%30.8%27.8%53.8%50%0結(jié)冰1冷水溫/°C030.8%33.3%50%50%0結(jié)冰2熱水溫/°C044.6%38.9%36.4%25%23.8%50%50%0結(jié)冰2冷水溫/°C023.1%45%45.5%66%0結(jié)冰5.將計(jì)算所得數(shù)據(jù)在圖中描點(diǎn)，然后將這些點(diǎn)用柱狀圖連接。圖二同質(zhì)同量同外部環(huán)境溫度條件下單位時(shí)間內(nèi)熱水溫度下降比率比較圖三同質(zhì)同量同外部環(huán)境溫度條件下單位時(shí)間內(nèi)冷水溫度下降比率比較聯(lián)系電話：137013729034/4Tel：65235305全國(guó)中學(xué)生數(shù)理化
5、(物理)學(xué)科能力競(jìng)賽物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告準(zhǔn)考證號(hào)：04071丁惟遲6.分析：（1）在同質(zhì)同量同外部環(huán)境溫度條件下，通過(guò)冷熱水各兩次的實(shí)驗(yàn)和記錄，所得數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。（2）從圖一可以看出，單位時(shí)間內(nèi)熱水下降速度比冷水快，但是在同質(zhì)同量同外部環(huán)境溫度條件下，熱水開(kāi)始結(jié)冰的時(shí)間出現(xiàn)較晚（120分鐘）。（3）相反，從圖一可以看出，單位時(shí)間內(nèi)冷水下降速度比熱水慢，但是在同質(zhì)同量同外部環(huán)境溫度條件下，冷水開(kāi)始結(jié)冰的時(shí)間出現(xiàn)較早（75分鐘）。（4）從表二和圖二、圖三可以看出，熱水在開(kāi)始和結(jié)冰前均有溫度加速下降趨勢(shì)，而冷水僅在結(jié)冰前有溫度加
6、速下降趨勢(shì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在同質(zhì)同量同外部環(huán)境溫度條件下，熱水先冰的現(xiàn)象（姆潘巴效應(yīng)MpembaEffect）不存在，而是冷水先結(jié)冰。實(shí)驗(yàn)二1．分別將10ml的95°的熱水（沸水）和6°的冷水加入小量杯中，放入冰箱冷凍室（見(jiàn)下圖），開(kāi)始每隔5分鐘記錄觀察一次；記錄所見(jiàn)如下（表三）。時(shí)間/分鐘05101520熱水溫度/°C9527730結(jié)冰冷水溫度/°C630結(jié)冰2．將實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)在方格紙上描點(diǎn)，然后將這些點(diǎn)用平滑曲線連接。圖四少量同質(zhì)同量同外部環(huán)境溫度條件下熱水和冷水溫度下降曲線3.現(xiàn)象：觀察結(jié)冰時(shí)的小量杯，頁(yè)面未見(jiàn)液
7、體缺失現(xiàn)象。聯(lián)系電話：137013729034/4Tel：65235305全國(guó)中學(xué)生數(shù)理化(物理)學(xué)科能力競(jìng)賽物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告準(zhǔn)考證號(hào)：04071丁惟遲4.分析：（1）在10ml同質(zhì)同量同外部環(huán)境溫度條件下，通過(guò)冷熱水各一次的實(shí)驗(yàn)和記錄，所得數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。（2）從圖四可以看出，單位時(shí)間內(nèi)熱水下降速度比冷水快得多，但是在同質(zhì)同量同外部環(huán)境溫度條件下，熱水開(kāi)始結(jié)冰的時(shí)間出現(xiàn)仍然較晚（20分鐘）。（3）相反，從圖四可以看出，單位時(shí)間內(nèi)冷水下降速度比熱水慢，但是在同質(zhì)同量同外部環(huán)境溫度條件下，冷水開(kāi)始結(jié)冰的時(shí)間出現(xiàn)較早（10分
8、鐘）。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在同質(zhì)同量同外部環(huán)境溫度的情況下，熱水先冰的現(xiàn)象（姆潘巴效應(yīng)MpembaEffect）不存在，而是冷水先結(jié)冰，并且與水的多少無(wú)關(guān)。小結(jié)與設(shè)想：1、本實(shí)驗(yàn)與熱水先冰現(xiàn)象（姆潘巴效應(yīng)MpembaEffect）的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相反。其原因可能與實(shí)驗(yàn)的初始條件不同有關(guān)。如：發(fā)生熱水先冰現(xiàn)象時(shí)的冷熱水質(zhì)量不同；或液體中有添加物（牛奶中加糖或淀粉）。2、可以多
