同時 ， 根據(jù)水的三相圖理論：當水受到的氣壓降低時 ， 冰點溫度升高 。初溫高的開水因最終受到的氣壓低于初溫低的冷水 ， 所以開水的冰點高于冷水的冰點 。?假設取兩只相同的容器 ， 分別放入1克熱水和100克冷水 ， 把它們同時放進冰箱 ， 人們都會說是熱水先結冰 ， 因為熱水的質(zhì)量比冷水質(zhì)量小 ， 熱水降溫速度快 。
如果將熱水的質(zhì)量增加到2克 ， 然后把它們同時放入冰箱 ， 仍然會有人說熱水先結冰 ， 同樣是因為熱水的質(zhì)量小于冷水的質(zhì)量 。但我們知道隨著熱水質(zhì)量的增加 ， 在冰箱冷凍室內(nèi)的制冷強度條件不變時 ， 需要比前面的實驗花費更長的冷凍時間 。
? 繼續(xù)增加熱水的質(zhì)量 ， 但恒小于冷水的質(zhì)量 ， 如果冰箱冷凍室內(nèi)的制冷強度條件不變 ， 當一定質(zhì)量的熱水降溫到完全凍結所需要的時間與100克的冷水降溫到完全凍結所需要的時間相等時 ， 其結果是二者同時凍結 ， 熱水小于這個“定量”時可以先凍結 ， 熱水大于這個“定量”時則冷水先凍結 。
? 如果改變冰箱冷凍室內(nèi)的制冷強度條件 ， 使得100克冷水降溫到完全凍結需要更長的或無限長的時間 ， 我們可以依次推理而得知：在這更長的或無限長的降溫時間里 ， 必然能讓更多質(zhì)量的熱水或無限接近100克的熱水與冷水同時凍結 。
當熱水的最終質(zhì)量小于“無限接近100克” ， 理論上熱水能先凍結 。? 如果在兩只相同的非密封容器中分別放入質(zhì)量相同均為A克的熱水和冷水 ， 將二者同時放入冰箱以后 ， 由于熱水的蒸發(fā)強度大于冷水 ， 在降溫過程中因蒸發(fā)而失去的水分比冷水多 ， 熱水在降溫過程中質(zhì)量始終小于冷水 ， 其降溫速度必然始終比冷水快 ， 在經(jīng)過某一時間段降溫后二者的溫度將相等 ， 繼續(xù)降溫熱水先凍結 。
如果要滿足二者同時凍結條件 ， 需要增加熱水的初始質(zhì)量 ， 設需要增加熱水的初始質(zhì)量為B ， 且0? 如果在兩只相同的可密封容器中分別放入質(zhì)量相同均為A克的熱水和冷水 ， 將二者同時放入冰箱以后 ， 熱水因降溫而密度增大、體積減小 ， 容器內(nèi)的氣壓將低于冷水容器內(nèi)的氣壓 ， 此時熱水的沸點溫度低于冷水而對流強度大于冷水 ， 單位時間內(nèi)容器與外界環(huán)境熱交換而失去的熱量更多 ， 所以熱水的降溫速度始終比冷水快 ， 當冰箱冷凍室內(nèi)的制冷強度條件使得冷水降溫到完全凍結需要無限長時間 ， 那么在經(jīng)過某一時間段的降溫后 ， 熱水與冷水的溫度將相等 ， 繼續(xù)降溫則熱水先凍結 。
如果要滿足二者同時凍結條件 ， 同樣需要增加熱水的初始質(zhì)量 ， 設需要增加熱水的初始質(zhì)量仍為B ， 且0? 根據(jù)姆潘巴問題給出的已知條件我們可以知道 ， 由于在常壓條件下 ， 相同容器中放入等容積的水 ， 二者體積相等 ， 100℃的熱水密度小于35℃的冷水 ， 因此熱水的質(zhì)量小于同體積的冷水 ， 所以姆潘巴問題是討論初始質(zhì)量小的熱水比初始質(zhì)量多的冷水先結冰現(xiàn)象 。
現(xiàn)在我們知道：當冰箱冷凍室內(nèi)的制冷強度條件使得初溫低的冷水快速凍結 ， 那么這個冷凍實驗的結果一定是冷水比熱水先凍結；當冰箱冷凍室內(nèi)的制冷強度使得初溫低的冷水需要很長時間或無限長的時間才能凍結 ， 那么這個冷凍實驗的結果必然是初溫高的熱水先凍結；當冰箱冷凍室內(nèi)的制冷強度條件處于二者之間時 ， 可以出現(xiàn)熱水與冷水同時凍結的結果 。
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