我们都听过一句话"水是生命之源"。
在这个蔚蓝的星球上,水是最多且最重要的。往大了说,它占据地球面积的71%;往小了说,它占据人体的70%;人体血液90%由水组成,人的生活不能离开水。
既然已经知道水对人是如此的重要,我们每天也都有喝水与水接触,那么你对水的了解又有多少?水的背后有很多秘密你可能还不知道。
热水比冷水更快结冰?——一个不确定的效应
一个常识:水的沸点99.975℃(P0=101.325kPa)(民间习惯称100℃);水的熔点0℃(P0=101.325kPa);也就是说水在100℃的时候会沸腾,在0℃的时候会结冰。
那么以常识和日常经验来判断就是冷水比热水更快降到0℃从而结冰,可是为什么会说热水比冷水更快结冰呢?
其实这个问题在很久以前就有科学家提出,他认为在一些特定的情况下热水比冷水结冰要快。其中最为著名的就是姆潘巴(Erasto Mpemba)提出在做冰淇淋的时候热的冰淇淋混合物比冷的冰淇淋结冰更快。当时提出这个说法他遭到质疑和嘲笑,可是后来人们发现此事并不简单。
英国物理学家奥斯博恩(Denis Osborne)在实验室做了这个实验,他发现有时候热水的结冰速度确实比冷水快。
他用两份温度不一样的水进行实验,一份90℃,一份25℃,实验结果表示90℃的那份水先开始结冰,于是他将这种热水比冷水更快结冰的现象称为了姆潘巴效应。
可是这是为什么呢?既然提出效应就必须要有科学的解释才行,于是科学家对该现象提出了一系列的解释,包括蒸发效应、温度梯度、对流、溶解气体和水中的杂质等,但没有一个解释是完全被接受的。并且很多时候还是冷水比热水先结冰。
后来美国南方卫理公会大学的化学家Dieter Cremer认为冷水中存在着许多静电的弱氢键,在水结冰的过程中,这些弱氢键必须发生断裂,然后才能重组成六边形的冰晶体结构,所以这一个过程会耗费更多的时间和能量所以冷水结冰更慢。
可是这种说法并没有得到认可,因为它不能直接说明这与姆潘巴效应有联系,所以这个说法依旧没能证实这个效应。并且在大部分的情况下依旧是冷水的结冰速度快于热水,所以这个效应并不是那么靠谱。
水壶里的水反复烧开可以喝吗?一直以来就有传言说水壶里的水不能反复烧开,否则会有致癌物质,这其实只是个谣言罢了,水是可以反复烧开喝的。
至于人们为什么会认为反复烧开的水会致癌是因为有人认为水中硝酸盐,反复烧开水会使硝酸盐变成亚硝酸盐,而这亚硝酸盐是可以致癌的,可是即使反复烧开水,水中的亚硝酸盐含量也极低,所以并不会引起癌症,至今科学界还未发现反复烧开水可以致癌的事件。
根据实验数据表明,自来水中的亚硝酸盐含量为0.007 mg / L,烧开1次后,亚硝酸盐为0.021 mg / L,烧开20次后,亚硝酸盐为0.038 mg / L
还有人觉得反复烧开的水是放置了一段时间的水,放置三天水中会有致癌物产生,这也是谣言。烧开的水中只有矿物质和微量元素,即使真的有别的东西融入其中那也只是一些细菌和二氧化碳,特别是二氧化碳融入后会使放置较久的水产生一点味道的变化,所以才会让人们误解。
只能说反复烧开的水是可以喝的,特别是用作煲汤之类,并没有一点影响,如果是直接喝开水,也不会对人体造成什么影响。但是如果要追求最好的喝水体验,那就少喝反复烧开的水就好。
关于水,我们还有很多秘密不知道,这些常见于我们生活中的物质,这些我们必不可少的物质在科学实验和生产生活中都有很多用途。
所以,珍惜用水吧。
本文参加#科学V计划#,内容为作者原创。
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