氷の融点の低下

質問

氷に圧力（スケート場で氷に乗る、とか）をかけると、氷の融点が低下しますよね。
それが何度下がるのか計算で求めるにはどうしたらよいのでしょうか？

回答No.2

shkwta · ベストアンサー

体重60 kgの人が、幅4 mm, 長さ20 cm のエッジに乗っているとすると、重力加速度を9.8 m/s^2　として、
　　圧力 = (60 * 9.8)/(0.004 * 0.2) = 735000 Pa = 7.3 atm

1 atm につき融点が 0.0074 ℃下がりますので、水の融点は　-0.054℃となります。スケートのもっとも滑りやすい温度は - 7 ℃ですから、これでは融点の降下が足りないということになります。そこで、
（１）氷の表面、エッジの表面には細かい凹凸があり、実際の接触面積ははるかに小さい。
（２）圧力で融解するのではなく、摩擦熱で融解するのだと考える。
と考えることもできます。
しかし、実際のところ、スケートが滑るメカニズムは、まだよくわかっていないようです。
これについて、次のURLに興味深いページがありますので参考にしてください。
http://www.toyama-u.ac.jp/jp/Academic/research/researcher/002_tsushima/
http://www.nikkei-bookdirect.com/science/page/magazine/0004/ice.html

なお、いずれにしても、圧力による水の融点降下を扱う学校の教材等としては、適さないと思います。

参考URL：

http://www.toyama-u.ac.jp/jp/Academic/research/rese

お礼

回答ありがとうございます。
やっぱり実際と計算上では異なってくるんですね。
まだ、よく分かっていない部分もあるみたいですし。
ほんとうにありがとうございました。

回答No.1

shkwta

岩波理化学辞典第５版によると、圧力の増加により0.0074℃/atmの割合で水の融点が低下するそうです。
（1 atm = 101325 Pa)

ただし、非常に高い圧力（2000atmぐらい）になると低下が止まり、さらに高圧になると逆に融点が上がります。
（参考URLの中の水の状態図を参照）

あと、以前にこういう質問が出ています。
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=165906

参考URL：

http://staff.aist.go.jp/h.yamawaki/HP-QA.html

補足

回答ありがとうございます。
60kgの人が氷（スケート）の上に乗った場合の圧力(仕事？）で融点が低下していくのはどういうことなんでしょうか？
再度、お願いしますm(__)m