怎么让牛肉快速炖烂:热水和凉水同时放入冰箱,热水先冻冰的原理是?

当姆潘巴还是一名小学生时，老师带着他们做水的结冰实验，姆潘巴把一杯冷水和一杯热水同时置于冰箱冷冻室中，奇怪！热水先结冰，老师以为他搞错了杯子，把杯子作好记号再做，还是热水先结冰。他们把这一问题寄往有关科学杂志，这一问题也引起了科学界的困惑，于是就有了这有名的姆潘巴之谜。
在姆潘巴问题中，有一个物质运动惯性的问题，一个价和电子的运动惯性是微不足道的，但是整体物质的价和电子的运动惯性却是不可忽视的。大家都知道0℃的水与0℃ 的冰并存，把冷水缓慢地降温到0℃ ，水还是水，并不结冰，即水的价和电仍然维持着原来的运动方式。把水降温到0℃以下，当水开始了结冰，再回到0℃,这时的水会都结成冰。这就是说水经过过冷之后，尽管是部分价和电子的运转由立交进入到平面，然而这种运动方式一旦开始，所有的价和电子都将按这个趋势进入新的运动状态。
在水中，分子之间的结构元是成链、成团，时接时分的。温度降低时，水分子的二个价和运转由立交的扭转，转变成二个垂直的平面运转，如图5--1，结构元之间电磁力方向由紊乱变得稳定，结构元连成连续稳固的架体结构，水就结成冰。
置于冰箱中的冷水与外界温差较小，核外电子向外界轻微地辐射出电磁波，同时缓慢地降低自身的价和运转速率。因为温差不大，这种辐射和降温一般在物质的表面，整体物质降温还有一个从内向外的传递过程，需较长时间才能使整体的价和电子的运转由立交逐步地归顺到有序的平面运转，使水结冰。
而冰箱中的热水与外界温差大，降温幅度很大，物质表面和内部的核外电子向外界迅速地辐射出电磁波，很快地降低自身的价和运转速率，先冷部分价和电子的运动线路立即由扭转归于平面运转，使得电磁力的方向由扭动转为稳定。稳定有序的电磁力使得周围扭动的电磁力迅速归顺，较快地形成固定对位的连续架体，热水也就较快地结成了冰。

当然，这是特殊情况，如果环境条件完全一致，而且都是纯水的话，还应该是冷水先冻冰的

首先，应当明确一杯热水和一杯凉水取自同一水源，该水源可以是自然界的地表水或地下水，如河水、湖水、井水，也可以是自来水，但绝不是无离子水（纯净水、超纯水）。
河水、湖水、井水、自来水中含有水溶性的盐类，其中有水溶性的碳酸氢钙、碳酸氢镁，碳酸氢钙、碳酸氢镁在加热时会分解成不溶于水的碳酸钙、碳酸镁及二氧化碳和水。
热水中 含有大量因加热生成的细小的不溶于水的碳酸钙、碳酸镁，当水相变成冰时，即水结晶的过程，这些细小的不溶于水的碳酸钙、碳酸镁成为水结晶的晶核，大量的晶核有加速结晶，促进水结晶变成冰的作用。
冷水中 含有比热水更多的水溶性盐类，比热水多出未被分解的水溶性的碳酸氢钙、碳酸氢镁。水溶性的盐可以降低水的凝固点，因此冷水冰点比热水冰点要低。同时，冷水比热水中少很多水溶性的碳酸氢钙、碳酸氢镁分解形成的大量细小的不溶于水的碳酸钙、碳酸镁晶核。因此在结冰时较热水结冰慢，由于缺乏晶核极易形成过冷，消耗更多的制冷量并且使结冰时间延长。
综合效果是：取自自然界的地表水或地下水或自来水，一杯热水和一杯凉水同时放入冰箱里，热水会先结冰。
如果使用无离子水（纯净水、超纯水），情况就会完全相反，冷水比热水先结冰。