为什么热水比常温的水更容易被冻上？

为什么热水比常温的水更容易被冻上？

这个反常的现象被称为姆潘巴现象（Mpemba effect），指的是在同等质量和同等冷却环境下，温度略高的液体比温度略低的液体先结冰的现象。这个现象自发现以来，就吸引着许多科学家去重复这样的实验，并且尝试给出一种合理的解释。但是由于影响该现象的因素较多（比如液体的纯度、初始温度、最终温度、容器形状等），而且实际情况下的结晶动力学颇为复杂，导致对这种现象的解释很多而存在争议。下面会给出几种解释供大家参考：

（1）较冷的水在冷却至冰点后出现了过冷现象而没有发生相变（结冰），而较热的水在冷却至冰点时没有出现过冷现象而直接发生相变（结冰）。而且由于对流的原因，热水的降温或许也不一定比冷水慢。[1]

（2）一般情况下，液体被加热时，原子之间的共价键会拉伸并存储能量，但水中氢键会产生一种罕见的效应使得加热时共价键缩短同时存储能量。这就导致水在冷却过程中，共价键以指数形式释放能量，所以热水比冷水在冷却过程中温度下降得更快。[2]

虽然上面两种解释看起来都颇有道理，但都还不够完善，仍需要从微观上进行更精确的理论模拟和实验验证。

这一现象除了可以应用于冻冰块，还可以解释为什么冬天最好别用热水洗车。因为如果外界温度在0℃以下，热水往车上一浇，很有可能就会在车表面结上一层冰。所以冬天洗车还是用冷水吧，冻手归冻手，总比把车冻上强啊……

参考资料：

[1] Bregovi? N. Mpemba effect from a viewpoint of an experimental physical chemist[J]. 2012

[2] Mystery of why hot water freezes faster than cold is solved - and it's all down to the strange behaviour of atom bonds

[3] 姆潘巴现象

[4] 夏天怎么冻冰块更容易？热水比冰水更易结冰！