概念
彭巴效應(Mpemba現象),指在同等體積、同等質量和同等冷卻環境下,溫度略高的液體比溫度略低的液體先結凍的現象。
發現現象
亞里士多德、培根和笛卡爾均曾以不同的方式描述過該現象,但是均未能引起廣泛的注意。
1963年,坦尚尼亞的一位中學生彭巴在製作冰淇淋時發現,熱牛奶經常比冷牛奶先結冰,1969年,他和丹尼斯·奧斯伯爾尼博士(DenisG.Osborne)共同撰寫了關於此現象的一篇論文,因此該現象便以其名字命名。
現象解釋
有關彭巴現象的解釋眾說紛紜,常見的一種解釋如下:
液體降溫速度的快慢不是由液體的平均溫度決定,而是由液體溫度梯度決定的,當熱的液體冷卻時,梯度較大,而且在凍結前的降溫過程中,熱的液體的溫度差一直大於冷的液體的溫度差。這種情況是由於上表面的溫度愈高,從上表面散發的熱量就愈多,因而降溫就愈快。
彭巴效應並不是指熱水一定會比冷水先結冰,兩者的溫度如果有較大差異,那么仍然將是冷水先結冰。