O:H-O 键异常弛豫解决姆佩巴悖论
化学物理
2015-01-29 v2 软凝聚态物质
摘要
我们证明，尽管实验条件各异，姆佩巴悖论（Mpemba paradox）本质上源于水中 O:H-O 键共价 H-O 部分初始储存能量的释放速率。通常，加热通过延长和软化所有相关键来提高物质的能量。然而，水中的 O:H 非键主动遵循热膨胀的一般规则，并由于电子 - 电子对耦合 [J Phys Chem Lett 4, 2565 (2013); ibid 4, 3238 (2013)] 驱动 H-O 共价键在长度和能量上发生相反的弛豫。加热通过缩短和硬化 H-O 键将能量储存其中。当将冷却的水作为源、冰箱作为汇时，H-O 键以其初始储存能量呈指数依赖的速率释放能量，从而发生姆佩巴效应。该效应用弛豫时间 来表述，以代表所有可能的能量损失过程。预测与测量之间的一致性表明， 本质上随被冷却水的初始温度呈指数下降。
引用
@article{arxiv.1310.6514,
title = {O:H-O Bond Anomalous Relaxation Resolving Mpemba Paradox},
author = {Xi Zhang and Yongli Huang and Zengsheng Ma and Chang Q Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.6514},
year = {2015}
}