但是，如果原來(lái)的溫度為40℃左右，那么，在桶內(nèi)任何部分的水都還沒(méi)有來(lái)得及結(jié)冰的情況下就會(huì)有強(qiáng)烈的對(duì)流，于是桶內(nèi)的全部水會(huì)整體快速而均勻地冷卻。所以，裝熱水的金屬桶內(nèi)盡管會(huì)較遲才開(kāi)始結(jié)冰，但是所有熱水全部結(jié)成冰所需要的時(shí)間卻要比冷水全部結(jié)成冰所需要的時(shí)間短。

實(shí)驗(yàn)條件是關(guān)鍵。比如說(shuō)，如果冷水桶開(kāi)始時(shí)的溫度是℃，而熱水桶開(kāi)始時(shí)的溫度是℃，那么當(dāng)然不會(huì)得到出乎意料的結(jié)果。容器還必須足夠大，能夠以不大的溫度梯度維持對(duì)流；同時(shí)也不能太大，以保證水的熱量能夠通過(guò)金屬桶表面迅速散失。夜間有風(fēng)，流動(dòng)的空氣自然有助于散熱。

家用冰箱的冷凍室很難滿足上述的實(shí)驗(yàn)條件。在工業(yè)冷凍機(jī)或者實(shí)驗(yàn)室內(nèi)則不難演示這種好似不合常理的現(xiàn)象。

我用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果證明問(wèn)題中提到的說(shuō)法是正確的。唯一的要求，是盛水的容器不能太大，須保證冰箱冷凍室的制冷能力足以及時(shí)移除容器內(nèi)水的熱量。

冷水總是開(kāi)始在它的表面形成浮冰，這將阻止熱量通過(guò)對(duì)流傳遞到表面。熱水則是在靠近容器的底部和側(cè)壁位置先結(jié)冰，它的表面仍保持為液體，而且溫度相對(duì)較高，能夠繼續(xù)以較快的速度向外輻射熱量。熱水內(nèi)部的這種溫度差異會(huì)引起劇烈的對(duì)流循環(huán)，不斷將水中的熱量帶到表面，直到大多數(shù)的水都凍結(jié)成冰。

這其實(shí)是一種被誤解的說(shuō)法。放入冰箱冷凍室的熱水并不會(huì)比冷水冷凍得更快，而是加熱后冷卻到室溫的水要比沒(méi)有加熱過(guò)的水冷凍得更快。這是因?yàn)榧訜徇^(guò)程使水失去了溶解在其中的氣體（基本上是氮和氧），而水中的這些氣體會(huì)降低冰晶體的生長(zhǎng)速度。

上面這位住在澳大利亞塔斯馬尼亞大學(xué)的讀者F對(duì)熱水比冷水冰凍更快的說(shuō)法有懷疑，他其實(shí)可以就近去這次第一個(gè)來(lái)信的讀者A那里看一看他的實(shí)驗(yàn)，后者恰好也住在塔斯馬尼亞大學(xué)。實(shí)驗(yàn)證明確實(shí)有這種現(xiàn)象。當(dāng)然，失去原來(lái)溶解的氣體也可能是晶體生長(zhǎng)得以加快的一個(gè)因素。

還有一個(gè)可能的因素是我們收到的讀者來(lái)信中沒(méi)有提到的，即超冷卻，或者說(shuō)“過(guò)冷”。最近的研究表明，水的凝固其實(shí)有一個(gè)溫度范圍，熱水有可能比冷水先凍結(jié)。不過(guò)，熱水是否會(huì)全部先凍結(jié)，是與那不同的一個(gè)問(wèn)題?！缎驴茖W(xué)家》編者

對(duì)條件嚴(yán)格加以控制的科學(xué)實(shí)驗(yàn)似乎證明確實(shí)存在著這種效應(yīng)。我們假定了冷凍室的溫度在冷凍期間一直保持不變，而實(shí)驗(yàn)樣品的各種變量，如容器的大小、容器內(nèi)和容器外的熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流等條件也始終一樣。

但是，我以為有一個(gè)條件其實(shí)是在變化的，那就是被忽略的冷凍室內(nèi)溫度的起伏。冰箱冷凍室溫度的上下起伏取決于控溫系統(tǒng)的測(cè)溫元件和定時(shí)器的靈敏度。我們可以假定當(dāng)冷凍室處于標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)冰箱輸出的制冷功率也有一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。這時(shí)如果在冷凍室內(nèi)放入的是一桶冷水，由于它的溫度比冷凍室原來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)溫度高不太多，很可能不會(huì)觸發(fā)溫度敏感元件，因而對(duì)冰箱輸出的制冷功率的影響很小。但是，如果放入的是一桶熱水，那就很容易觸發(fā)溫度敏感元件，通過(guò)加大輸出制冷功率來(lái)加強(qiáng)對(duì)冷凍室的冷卻，使之低于標(biāo)準(zhǔn)溫度。這個(gè)加強(qiáng)冷卻的過(guò)程要持續(xù)一段時(shí)間，而時(shí)間的長(zhǎng)短則取決于定時(shí)器的靈敏度。

冷凍室溫度起伏引起輸出制冷功率的變化，在家中用家用冰箱做實(shí)驗(yàn)多半是注意不到的。我在電桑拿（蒸汽?。t上就看到了類(lèi)似的效應(yīng)。我把水澆在電桑拿灶的溫度敏感器上，讓它誤以為浴室的溫度降低了，結(jié)果，電桑拿爐的輸出立即增加了。

最近傳來(lái)還沒(méi)有證實(shí)的消息說(shuō)，美國(guó)位于密蘇里州圣路易斯城郊的華盛頓大學(xué)對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了研究，又提出一種新的解釋。將水加熱，能夠使溶解在水中的諸如碳酸氫鈣和碳酸氫鎂等溶質(zhì)沉淀出來(lái)。但是，沒(méi)有被加熱過(guò)的水，其中仍然含有這些溶質(zhì)。當(dāng)這種水被冷凍形成冰結(jié)晶時(shí)，這些溶質(zhì)便被逐出，存留在冰塊周?chē)乃?，使得還沒(méi)有凝固的水中的溶質(zhì)的濃度越來(lái)越高。這種情況當(dāng)然會(huì)使水的凝固點(diǎn)降低，就像冬季在道路上撒鹽可以使積雪融化。于是，剩余的水將會(huì)繼續(xù)冷卻而不結(jié)冰。同時(shí)，由于凝固點(diǎn)降低，這剩余的水與周?chē)臏囟炔钜矞p小了，從而使它散失熱量的速度大為減小?！缎驴茖W(xué)家》編者