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同學們在觀察實驗數(shù)據(jù)。 |
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用三色杯來查驗液體在 冰箱內(nèi)的結(jié)凍情況。 |
   在許多版本的《十萬個為什么》里都會提到同一個帶有傳奇色彩的故事:1963年,坦桑尼亞的一位初三學生在制作冰淇淋時意外發(fā)現(xiàn),熱牛奶比冷牛奶先結(jié)冰。這個奇怪的現(xiàn)象后來以這位學生的名字命名——姆潘巴。42年后,3位上海的女中學生在老師指導下向同齡人姆潘巴發(fā)起了挑戰(zhàn)。    師生課題組誕生
   葉莎莎、庾順禧和董佳雯都是從《十萬個為什么》中第一次認識姆潘巴的,當時她們還在讀小學!案杏X姆潘巴現(xiàn)象很難解釋,但卻從來沒有懷疑過。因為小時候總認為書上寫的都不會錯。”
   向明中學的科技指導老師黃曾新對姆潘巴現(xiàn)象關(guān)注已久,在一次課外課題研究過程中,他與學生聊起了姆潘巴,當時就引起了葉莎莎、庾順禧和董佳雯的強烈興趣。為了解決同一個世界性難題,4位師生“一拍即合”,課題組在去年11月初宣告誕生。
   設(shè)備資料均備齊
   “兵馬未動,糧草先行”,3位女生通過查閱網(wǎng)上資料,選擇了課題實驗用的一些必需設(shè)備。向明中學領(lǐng)導得知這個課題后給予了全力支持,價值不菲的12點自動溫度記錄儀、帶有溫度顯示的無霜電冰箱、溫度傳感器和電子天平秤等設(shè)備都在第一時間全部到位,學校為此共耗資6000余元。
   實驗全靠三色“神”杯
   “三色杯”,一種普通的冰淇淋。炎夏的消暑良方在寒冬里找到了用武之地,發(fā)揮出了“一杯三用”的“神”效。
   第一用,做實驗容器。
   第二用,做液體原料。因為姆潘巴是在做冰淇淋的時候發(fā)現(xiàn)問題的,用冰淇淋來做實驗理所當然。但做冰淇淋需要哪些原材料呢?最簡單的辦法就是買來現(xiàn)成的冰淇淋,等它融化之后就能循環(huán)利用了。價錢實惠的“三色杯”便“脫穎而出”。
   第三用,突破瓶頸。同學們發(fā)現(xiàn)淀粉也多虧了“三色杯”。由于同樣溫度同樣重量的冰淇淋總比純牛奶先結(jié)冰,這就引發(fā)了3位同學的思考。偶然的機會,她們在“三色杯”的配料說明中看到了“淀粉”,試了以后茅塞頓開:原來正是淀粉的存在大大加快了液體結(jié)冰的速度。
   艱苦實驗得出結(jié)論3位同學的大半個寒假都是在實驗室與黃曾新老師共同度過的。超過100次的實驗最終換來的是上萬個寶貴的數(shù)據(jù)。開學前,實驗階段結(jié)束,課題組迎來更為枯燥的數(shù)據(jù)分析階段。
   在經(jīng)過嚴密的分析之后,結(jié)論水到渠成:同質(zhì)同量同外部溫度環(huán)境的情況下,姆潘巴現(xiàn)象不會出現(xiàn),不可能熱的液體先結(jié)冰。
   此外,課題組還分析了姆潘巴現(xiàn)象之所以產(chǎn)生的3種可能情況:
   冰箱溫度并不均勻,如果姆潘巴將其冰盒正巧放在冷卻管附近,甚至與冷卻管相接觸,完全有可能熱牛奶比冷牛奶先結(jié)冰;
   如果姆潘巴不喜歡吃甜,在冰淇淋中少放了糖,或者因為匆忙沒來得及攪拌、糖粒沉在盒底形成固體,實驗證明可先結(jié)冰;
   姆潘巴自制的冰淇淋中不僅牛奶加糖,還加入了淀粉類物質(zhì),在其少放糖、少放牛奶時會先結(jié)冰。
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   姆潘巴現(xiàn)象的由來
   1963年,坦桑尼亞的馬干巴中學三年級的學生姆潘巴經(jīng)常與同學們一起做冰淇淋吃。他們總是先把生牛奶煮沸,加入糖,等冷卻后倒入冰格中放進冰箱冷凍。有一天,當姆潘巴做冰淇淋時,冰箱冷凍室內(nèi)放冰格的空位已經(jīng)所剩無幾,一位同學為了搶在他前面,竟把生牛奶放入糖后立即放在冰格中送進了冰箱。姆潘巴只得急急忙忙把牛奶煮沸,放入糖,等不及冷卻,立即把滾燙的牛奶倒入冰格送入冰箱。一個半小時后,姆潘巴發(fā)現(xiàn)熱牛奶已經(jīng)結(jié)成冰,而冷牛奶還是很稠的液體。