牛顿冷却定律说的是热量传递的快慢还是温度下降的快慢？牛顿冷却定律说的是温差越大热量流失的越快

牛顿的意思是说：热量即是温度，我只是换了个方式阐述热能的转化情况而已。

热量越高，向外辐射速度会越快，随着温度下降，分子或原子的活跃将会减弱。于是，冷却速度变慢。

这个很好理解，温度的高低决定了粒子的运行速率。

当温度降至绝对低温，一切运动都将会终止。这时，所有的物质都被永久冻结，甚至时间也消失了。

随着温度升高，粒子缓慢复苏，运动也开始加快。当热量极高时，热能会向外急速辐射，也就是所谓的冷却。

万事万物皆有度，这个度就是一道分水岭，决定着运动的走向、速度的快慢、运动或静止。

热水比冷水更快结冰的现象通常叫「Mpemba

效应」。无疑地，很多读者对这一点很怀疑，因此，有必要先明确地指出，什么是

Mpemba

效应。有两个形状一样的杯，装着相同体积的水，唯一的分别是水的温度。现在将两杯水在相同的环境下冷却。在某些条件下，

初温

较高的水会先结冰，但并不是在任何情况下，都会这样。例如，99.9°

C

的热水和

0.01°

C

的冷水，这样，冷水会先结冰。Mpemba

效应并不是在任何的初始温度、容器形状、和冷却条件下，都可看到。

这似乎是不可能的，不少敏锐的读者可能已经想出一个方法，去证明它不可能。这种证明通常是这样的：30°

C

的水降温至结冰要花

10

分钟，

70°

C

的水必须先花一段时间，降至

30°

C，然之后再花

10

分钟降温至结冰。由于冷水必须做过的事，热水也必须做，所以热水结冰较慢。这种证明有错吗？

这种证明错在，它暗中假设了水的结冰只受平均温度影响。但事实上，除了平均温度，其它因素也很重要。一杯初始温度均匀，70°

C

的水，冷却到平均温度为

30°

C

的水，水已发生了改变，不同于那杯初始温度均匀，30°

C

的水。前者有较少质量，

溶解气体

和对流，造成

温度分布

不均。这些因素亦会改变冰箱内，容器周围的环境。下面会分别考虑这四个因素。所以前面的那种证明是行不通的，事实上，Mpemba

效应已在很多受控实验中观察到

[5,7-14]。

这种现象的发生机制，仍然没有得确切的了解。虽然有很多可能的解释已被提出过，但到目前为止，还没有一个实验可以清晰地显示它的机制。如果有的话，这实验就十分重要了。你可能会听到有人很自信地说，X

是

Mpemba

效应的原因。这些说法通常都是基于猜测，或只看着小量文献的证据，而忽略其它。当然，有根据地猜测，和选择你信赖的实验结果，是没错的。问题是，对于什么是

X，不同的人提出不同的说法。

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