過冷却の不思議

こないだの川が凍らないわけのことを考えててふと思ったこと。

過冷却の水が、何かのきっかけで一気に凍る映像をたまに見るけど、あれってちょっとおかしくない!?

(本来なら0℃で氷になるところが、きっかけがなくて凍りそびれて液体のまま氷点下になってしまうのが過冷却。)

・・・

水1gの温度を(液体のまま)1℃下げるのには1calの熱量を奪う必要があります。

そして、0℃の水1gを0℃の氷にするためには、80calの熱量を奪う必要があります。

つまり液体のまま水温を1℃下げるより、同じ温度の氷を作る方が80倍しんどいんです。

なので、-20℃の過冷却の水が100gあったとしても、これを全部0℃の氷にしようと思ったら冷たさが足りない。このまま全力で氷になっていったとしても、0℃の氷25gと0℃の水75gにしかなりません。

0℃の氷100gを作るには、-80℃の水100gがいりそうなのです。

あの映像って、そんなに冷やしてやってるん??

・・・

(1)全部凍ってるように見えるけど、一部しか凍っていない。
(2)0℃以下では水の比熱が変わる。(1℃下げるのに、1gあたり1cal以上熱を奪う必要がある。)
(3)0℃以上の氷ができている。

このどれかやろか??(1)以外はにわかには信じがたいけど・・・

YouTubeで見つけた実験映像を見てみると・・・

えー!?わからん><

-4℃だと20分の1ぐらいしか氷になれへんはずやけど、全部凍ってるように見えるし・・・

零下になると、1gの水を1℃冷やすのに20calぐらい奪わなあかんとか?

温度を測りながらやれば確かめられるので、これは自由研究課題にするとおもしろそうやね。

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