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水の凝固時の核生成速度計算式中の水分子の活性化エネルギーについて
1.はじめに 水分子の凝固に関する資料を調べていたら、均質核生成モデルや不均質核生成モデルにたどり着きました。このモデルで核生成速度を計算する式として次のようなものが紹介されていました。 I = NkT/h*exp(-ΔGa/kT)exp(-ΔG^*/kT) 2.質問 2-1.この中で、ΔGaは水分子の活性化エネルギーと記されていましたが、具体的な数値がわからず、数値計算できずに困っています。ネットで検索してみても見当たりません。数値か、それを解説しているサイトを教えてください。 2-2.このモデルでは、過冷却度の小さい場合など臨界核半径が大きく臨界核が存在しずらい時は凝固しないと思えますが、実際に樹脂容器に水数ccを入れてふたを閉じさらにビニールシートで覆ったものを-5℃環境に放置したら、はじめは凍らなかったのに十数時間後に凍結しました(表面温度が突然上昇したので凝固熱が発生したと思っています)。この時に臨界核が発生したのかと思われますが、なぜ突然凍結したのか分かりましたら教えてください。 2-3.上の凍結実験で十数時間放置してまだ凍結していない状態で内部を観察したところ、透明感のある状態で氷ではないようでしたが、棒でつついてみると水あめみたいに粘性のある状態でした。臨界核半径手前の氷核密度が大きい状態で粘性が大きくなっていたのか?と勝手に思っていますが、詳しい方がみえましたら何が起こっているのか教えてください。
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noname#160321
回答No.1
専門外ですが、 2-2 -5℃程度ですと過冷却が比較的長く続くと思われます。 こういったときに通常は「宇宙線」が通過して荷電が生じたと考えるのが一番簡単な説明です
お礼
回答ありがとうございます。 霧箱と同じようなことが起こっているということでしょうか。 液体内部にばかり注意が向いていたため、宇宙線という要因は興味深いです。