有時候，熱水的凍結速度反而會超過冷水，這是為什么呢？這種怪異的現(xiàn)象困擾了幾代科學家。經過數(shù)百次實驗，紐約州立大學賓厄姆頓分校負責輻射安全的官員詹姆斯·布朗里奇最終發(fā)現(xiàn)證據(jù)，證明這種現(xiàn)象可能與水中雜亂無章的雜質有關。

熱水快速凍結現(xiàn)象被稱之為“姆佩巴效應”，以坦桑尼亞學生埃拉斯托·姆佩巴的名字命名。對于姆佩巴效應，物理學家曾提出幾種可能的假設，其中包括水分更快蒸發(fā)導致熱水體積變小，一層霜隔絕了溫度更低的水以及溶質濃度存在差異。但任何一種解釋都很難讓人信服，因為這種效應并不可靠，冷水凍結速度往往還是超過熱水。

布朗里奇認為，雜亂無章的雜質才是導致熱水更快速凍結的關鍵因素。過去10年時間里，他利用空閑時間進行了數(shù)百次有關姆佩巴效應的實驗，最終發(fā)現(xiàn)這種效應基于不穩(wěn)定過度冷卻現(xiàn)象的證據(jù)。

布朗里奇說：“水幾乎從不在溫度降到零度時凍結，通常是在更低溫度下才開始凍結，也就是所說的過度冷卻現(xiàn)象。凍結點取決于水中與冰晶形成有關的雜質。通常情況下，水可能含有幾種類型雜質，其中包括塵粒、被溶解的鹽類以及細菌，每一種雜質都能在特定溫度下觸發(fā)凍結機關。核化溫度最高的雜質決定了水的凍結溫度�！�

布朗里奇對兩個同樣溫度的水樣（20℃的自來水）進行了實驗。他把水樣裝入試管，而后放入冰箱中冷凍。由于雜質的隨機混合導致其擁有更高凍結點，其中一個水樣將首先凍結。如果這種差異足夠大，姆佩巴效應便會出現(xiàn)。布朗里奇選擇自然凍結點更高的水樣，并將其加熱到80℃，另一個則只加熱到室溫，而后將試管放回冰箱。他表示，如果熱水凍結點至少高出5℃，其凍結速度往往會超過冷水。

可能讓人感到驚訝的是，區(qū)區(qū)5℃就是一個足夠大的差異，幫助溫度更高的水首先“沖過終點線”。而如果以60℃作為起步點，它們在這場凍結較量中便要以失敗告終。物體與周圍環(huán)境——具體到這項實驗，指的就是冰箱——的溫差越大，其凍結的速度就越快。也就是說，在溫度較低的水樣達到零下7℃這一凍結點前，熱水樣首先達到零下2℃這一凍結點，進而以更快的速度凍結，

為什么其他人沒有注意到這一點？布朗里奇表示，其他人在一次研究一個因素時并沒有很好地控制實驗環(huán)境，例如必須控制容器的類型以及水樣在冰箱中的位置。但布朗里奇所做的工作不可能終結有關姆佩巴效應的爭論。美國密蘇里州圣路易斯華盛頓大學的喬納森·卡特茲便持懷疑態(tài)度。

根據(jù)卡特茲的理論，加熱能夠驅除二氧化碳等雜質，進而提高水的凍結點。這也就意味著，加熱實際上提高了水首先凍結的機會，而不是布朗里奇所說的與雜亂無章的雜質有關。他說：“他可能發(fā)現(xiàn)了一種與姆佩巴類似的過度冷卻效應�！�

（選自《科學大觀園》，2011年5月下半月）

7、下列對文中出現(xiàn)的幾個概念的表述，不符合原文意思的一項是（    ）

A．“姆佩巴效應”是指熱水快速凍結現(xiàn)象，是以坦桑尼亞學生姆佩巴的名字命名，這是一種不可靠的效應，困擾了幾代科學家。

B．“過度冷卻”是指水不在溫度降至零度時凍結，而在更低溫度下才開始凍結的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象對水來說是普遍存在的。

C．“凍結點”是指水開始結冰的溫度，它取決于水中與冰晶形成有關的雜質的特點，核化溫度最高的雜質決定了水的凍結溫度。

D．“不穩(wěn)定過度冷卻效應”是指過度冷卻現(xiàn)象常常出現(xiàn)在特定的條件之下，帶有不可靠性，冷水凍結速度往往還是超過熱水。

8、下列關于布朗里奇實驗的理解和分析，不符合原文意思的一項是（    ）

A．用試管取兩個溫度相同的水樣（20℃的自來水），隨機混入一些雜質，將它們放入冰箱冷凍，其中一個水樣將首先凍結。

B．選擇自然凍結點更高的水樣，將它加熱到80℃，另一個只加熱到室溫，而后將試管放入冰箱，如果凍結點差異夠大，姆佩巴效應就會出現(xiàn)。

C．要想熱水凍結速度超過冷水，熱水凍結點至少超過冷水凍結點5℃，即冷水樣達到零下7℃這一凍結點前，熱水樣首先達到零下2℃的這一凍結點。

D．如果以60℃為起步點，則熱水樣的凍結點超過冷水樣凍結點不到5℃，那么冷水凍結速度仍然超過熱水。

9、下列對文章內容的分析和理解，不符合原文意思的一項是（    ）

A．姆佩巴效應是一種過度冷卻效應，布朗里奇的實驗可能只是發(fā)現(xiàn)了另一個類似的冷卻效應，所以，他的發(fā)現(xiàn)不可能終結姆佩巴效應的爭論。

B．布朗里奇做實驗時特別注意控制實驗的環(huán)境，即容器的類型和水樣在冰箱中的位置，這是他發(fā)現(xiàn)“雜質說”的關鍵因素。

C．根據(jù)布朗里奇的凍結點與水中的雜質有關的理論，我們可以推知含有少量水分的食物在冰箱中的凍結速度一定比自來水凍結速度快。

D．歸根到底，姆佩巴效應的出現(xiàn)，跟熱水與冰箱的溫差、溶質的濃度，以及溶于水的雜質——鹽類有關。

參考答案：

7、B（原文是“幾乎從不在溫度降到零度時凍結”，該項缺“幾乎”一詞；而實驗中看到的現(xiàn)象不能說是“普遍存在”。） …點此進入高中說明文閱讀訓練參考答案100則查看完整參考答案（本文答案在第8頁）…9、D（推論武斷，在原文中也找不到依據(jù)。）