
No.4ベストアンサー
- 回答日時:
0℃では凍りません。
ただし、もっと温度を下げてよいのなら凍ります。圧力
↑
│ /
│ /
│ |水 /
│ \ /
│ \/
│ 氷 / 水蒸気
│ /
│ /
└─────────→温度
上の図は水の相図を模式的に示したものです(*1)。温度と圧力が決まると、水、氷、水蒸気のいずれの状態で存在するか分かる図です。この中で注目すべきは水-氷の間の境界線で左に傾いている部分があることです(世の中の多くの物質は右に傾いている)。つまり温度が一定であっても、氷にだんだんと圧力をかけていくと水になることを示します。言い換えれば圧力がかかった状態では0℃よりさらに温度を下げないと水は凍らないということです。
一方で圧力が加えられた状態であっても温度をさらに下げれば再び凍ります。常圧付近であれば1気圧かけるごとに0.0074℃の割合で凝固点が下がりますが、これよりさらに温度を低くすれば水は固まるわけです。
さらに圧力をかけると水-氷の境界線は右上がりに転じます。圧力を強くすれば凝固点はどこまでも下がるかと言うとそうでなく水として存在できる温度には限界があるということです。どれくらい低い温度まで液体の水として存在できるかというと、207.4[MPa]かけた状態での-22.0℃が限界です。これ以下に温度を下げれば圧力がどんなに高くても凍ります(*2)。なお過冷却は考えないことにします。
氷のヤング率は100[GPa]ぐらいだそうで、9%の体積膨張を押さえ込むとなると相当の圧力が必要になりますが、仮にその圧力がかかった状態であったとしても凍らせることは可能という結論になります。
以下の質問での議論もご参考に
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=165906
*1 相図とは「ある環境・条件下で、その物質がどのような状態で存在するか」を示したものです。この場合は水(1成分系)でしたので変数は温度と圧力でしたが、2成分系だと「組成比と温度」を変数にとった相図が一般的です。
*2 この時の氷の構造は常圧下の氷のそれとは若干異なります。氷I~氷VIIなどとして区別されます。
参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=165906
No.3
- 回答日時:
なんで凍らないって思うのかなー。
水が凍っても膨張しないような圧力をかけて(すなわち丈夫な容器にいれて)冷やせば凍ります。
参考URL:http://www.mtc.pref.kyoto.jp/ce_press/no942/rese …
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 化学 温度変化に伴う圧力と体積の変化について 2 2022/07/25 17:21
- 化学 【化学】液化窒素と液化NF6(六フッ化硫黄)の液体は1℃上がるたびに気体になると何倍の 1 2022/12/24 16:04
- 物理学 物理の問題が分かりません。 解説よろしくお願い致します。 ピストンのついた容器に一定量の気体を入れ、 2 2023/06/20 19:46
- 化学 ヘンリーの法則とボイルの法則について 1 2022/07/26 23:51
- 電気・ガス・水道 不凍栓って凍りますか? 雪国在住の田舎人です。 冬は不凍栓にヒーター巻いてます。 日中は家に誰もいな 3 2022/12/08 12:43
- 物理学 写真の問題についてですが、容器を沈めるにつれて 体積(V)が減少するのは、「容器内の空気圧=水圧」 3 2023/05/12 15:50
- 化学 高校化学 浸透圧の範囲で質問があります。「浸透圧が同じなら移動する水の量は同じ」ですか? 「京大化学 4 2022/06/19 14:11
- 物理学 教科書に載っていたボイルの法則の例について、減圧すると気体の体積が膨張すると思うのですが、膨張した分 2 2023/02/10 23:59
- 物理学 原子の近くにある電子 原子の周りはスカスカだと聞きます スカスカの空間 電子はゴマ粒のようなものでは 7 2022/06/11 14:12
- 物理学 理想気体の温度をT1からT2に上げるとき, 圧力一定と体積一定の二つの過程で行うとする. エントロピ 2 2023/03/21 21:32
今、見られている記事はコレ!
-
企業へPTA業務をアウトソースする仕組みとは?PTA専用支援サービスに聞いてみた
新年度がはじまり、学校のPTAも仕事内容や役員決めなどが始まっている頃だろう。最近では共働きの家庭が増え、仕事との両立が難しくPTA活動に負担を感じる保護者が増えているためか、PTA業務代行サービスが話題にな...
-
中学時代の経験は、その後の人生に影響するのか?教育研究家に聞いた!
皆さんは、中学時代の過ごし方の人生への影響力について考えたことはあるだろうか。「教えて!goo」にも「人生は中学時代で決まりますか?」という質問が投稿され、閲覧者の反響を呼んだ。中学時代の経験は、その後...
-
今年も英検が始まる!英検の面接官はどんなポイントを評価する?英検コーチに聞いてみた
英検の2022年度第1回検定がはじまる。前年度の検定後、「教えて!goo」で「英検2級の二次面接、手応えなしで合格したのはなぜでしょう?」という投稿が注目を集めた。自分の手応えとは違う評価になることもある面接...
-
葬儀をテーマにした中学受験の入試問題を教育者ではなく葬儀社に聞いてみた
2月から中学受験のシーズンに突入する。そこで今回は中学受験に出題された問題の中でも、特に葬儀や死をテーマにした問題を紹介する。新型コロナウィルスによって、今まで以上に病気や死について考える機会が多かっ...
-
ファッション選びやプレゼン資料作成にも便利!?「色彩検定」って何だ
先日、久々に会った友人が「ワイン検定」の試験に向けて勉強していると言っていた。友人がワイン好きなのは知っていたが、まさかそこまで本腰を入れているとは思わなかったので驚いた。 試験というと大学の受験勉強...
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
水温は気温より何℃低いか
-
太陽は熱くない。NASAが測定し...
-
冷凍機 液バックについて
-
フランジのホット/コールドボ...
-
空気の熱膨張について教えてく...
-
地球のエネルギー収支ですが、...
-
冷凍機での圧縮機の吸入側の圧...
-
気圧が低いと、なぜ放電しやす...
-
芯温はどういう意味ですか?
-
【宇宙科学】恒星内部の温度・...
-
バリアブル・レンジ・ホッピン...
-
冷凍機 凝縮器 凝縮温度について
-
太陽と地球の間の宇宙の温度も-...
-
水350gはなん㍑?
-
真空中で水はいったい・・・・
-
地学について 【マグマが上昇し...
-
沸騰後の火加減について
-
空気は膨張すると温度が下がる...
-
はんだごてを出すのがめんどく...
-
密室で蒸発する最大の力
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
太陽は熱くない。NASAが測定し...
-
冷凍機 液バックについて
-
水温は気温より何℃低いか
-
真空中で水はいったい・・・・
-
空気の熱膨張について教えてく...
-
暖かくor温かく?
-
フランジのホット/コールドボ...
-
お湯を沸かしている鍋底は100度...
-
理科についてです。気圧が下が...
-
気圧が低いと、なぜ放電しやす...
-
水350gはなん㍑?
-
冷凍機での圧縮機の吸入側の圧...
-
1リットルは何キログラム
-
圧縮空気が大気放出されると凍...
-
はんだごてを出すのがめんどく...
-
塩ビ溶接で50のサイズですが ヒ...
-
冷水機? 冷水器?
-
なぜ暖かい空気は上にあがり、...
-
デンプン?
-
融点、沸点と分解温度の区別に...
おすすめ情報