将一杯热水和一杯冷水同时放入冰箱，哪杯水结冰更快？——这还用问？当然是冷水！——有没有另外的可能呢？
　　让我们把时间调回到1963年的某一天。坦桑尼亚中学生艾拉斯托·姆潘巴发现了一个令他很意外的现象：同样是加过糖的牛奶，煮沸后直接放入冰箱比冷却后放入冰箱结冰更快。姆潘巴询问了几个物理老师，都没有得到答案，于是他又向来校访问的奥斯博恩博士求教。奥斯博恩博士做了冷热牛奶结冰的实验和冷热水结冰的实验，结果都与姆潘巴的描述一致。1969年，奥斯博恩博士和姆潘巴共同撰写了一篇关于这个现象的论文，姆潘巴现象由此得名。
　　奥斯博恩博士研究发现，一开始热水水体的上表面与底部并不存在温差，但经过冰箱的急剧冷却，水体上表面的温度就会迅速降低，以便尽快与冰箱内部的温度保持一致。在这个过程中，液体的初温越高，上表面散发热量的速度就越快，因而降温就越快，冻结也越快。这就是热牛奶比冷牛奶先结冰的原因。
　　如果奥斯博恩博士的理论成立，那么用任意两杯初温不同的相同液体都能完成姆潘巴实验。但有人用纯净水反复做了冷热水结冰实验，却始终没有发现姆潘巴现象。
　　美国华盛顿大学的乔纳森·卡茨博士则用“硬水论”来解释姆潘巴现象。硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水，反之，软水则是指不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。水在加热过程中，原来溶解在水中的碳酸氢钙、碳酸氢镁受热分解，放出二氧化碳，变成了难溶于水的碳酸钙和氢氧化镁沉淀，并附着在容器壁上，这就是我们常说的水垢。达到沸点后，水中的绝大部分硬物被清除，硬水就变成了软水。在结冰过程中，由于内部硬物“作祟”，未经加热的硬水的冰点会低于加热后的软水的冰点，这就减缓了硬水结冰的速度。对于同样煮沸、加糖的牛奶来说，热牛奶的“硬度”会比冷牛奶的“硬度”低一点，而“硬度”的差异造成了冰点的差异，冰点略高的热牛奶自然就比冰点略低的冷牛奶先结冰了。
　　卡茨博士的“硬水论”也引来了不少质疑。按照卡茨博士的理论，只有用硬水才能完成姆潘巴实验，但不少人却用软水完成了姆潘巴实验。
　　近50年来，科学家们陆陆续续地讨论了姆潘巴现象的原理，但遗憾的是，这个问题至今没有让人满意的答案。2012年6月，英国皇家化学学会终于坐不住了，他们决定悬赏1000英镑，奖励给任何能够给予姆潘巴现象最佳解释的个人或团体。谁能拿到这笔奖金呢？
　　【练一练】
　　1. 下列说法中正确的是
　　A. 温度高的液体可能比温度低的同种液体降温快
　　B. 姆潘巴现象说明自然界中存在违背热力学第一定律的现象
　　C. 姆潘巴现象说明自然界中存在违背热力学第二定律的现象
　　D. 质量相等的同种液体，温度高的液体在结冰过程中比温度低的液体放出的热量多
　　2. 如图1所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的空气，气缸固定不动，外界温度恒定。一条细线左端连接在活塞上，右端跨过定滑轮连接在一个小桶上，开始时活塞静止，现在不断向小桶中添加细沙，使活塞缓慢向右移动（活塞始终未被拉出气缸）。忽略气体分子间的相互作用，在活塞移动的过程中，下列说法正确的是
　　A. 气缸内气体的分子平均动能变小 B. 气缸内气体的压强变小
　　C. 气缸内气体向外放出热量 D. 气缸内气体从外界吸收热量
　　【参考答案】
　　1. AD （提示：姆潘巴现象是客观存在的物理现象，A正确。姆潘巴现象只是揭示了能量传递的快慢与温度的关系，既不违背能量守恒即热力学第一定律，也不违背与热相关过程的不可逆性即热力学第二定律， B、C错。质量相等的同种液体温度越高，内能越大，因此温度高的液体在结冰过程中比温度低的液体放出的热量多，D正确）
　　2. BD （提示：因为气缸导热性能良好且活塞缓慢移动，所以气缸内气体的温度始终与外界温度相同。由于外界温度恒定，气缸内气体的温度保持不变，因此气缸内气体的分子平均动能不变，A错。气缸内气体温度保持不变，内能也不变。活塞缓慢向右移动，气缸内气体的体积增大，所以气体的压强变小，B正确。活塞缓慢向右移动，气缸内气体的体积变大，对外界做功，气体的温度又保持不变，由热力学第一定律可知气缸内气体从外界吸收热量，D正确）