小学生の頃、冷凍庫から出したキンキンに冷えたビールの栓を開けた瞬間に上の方からどんどんと凍って行ったのを見たことがある。何が起こってるか良くわからないものの、気圧が高いと、水は氷にならずに水のままでいる。水が凍ると体積が増加するけど、体積が無理やり決められていると、いくら冷やしても、氷にはならないものなのだ。。。。そのとても冷たい水を自由な体積に戻していくと、順次氷に変化していくものだと理解していた。
しかし、これは、誤解だったのだ。先日、ネットでちょっと調べましたが。。。
水は、衝撃を与えずに冷やすと-10度?程度まで水のままでいる。(過冷却状態という)
ちょうど、冷凍庫から出したビールがこの状態ということです。(少々揺らした程度では凍らなかったんだな)。
栓を抜くと、泡が生じるけど、これがきっかけになり(衝撃になり)過冷却の水が、氷になり始める。。。ということです。
だから、凍るのは、過冷却分の温度差で、水を凝固させられるだけの量でしかなく、例えば、
-12度のビールが、栓を開けて凍った場合でも(水の凝固熱が80カロリーなので)、12/80のの分量の氷しか発生しない(その結果、-12度のビールは、0度ビールになる)ということなのだ。
なんか、ややこしい書き方になってしまったけど、何が言いたかったかと言うと、決められた体積(とても頑丈な容器)に入れたままの状態で冷やした水に衝撃を加えると、「その体積のまま凍る」ということらしく、、、だとすれば、われわれが日常目にする、水にプカプカ浮く氷とは違い、水と同じ比重の氷が作れる、、、、ということになり、「へーそんなのができるの?本当に?」という驚きを感じてしまうのです。
それとも、この重たい氷は、頑丈な容器から出したとたんにモコモコと膨らむのだろうか。。。?
いずれにしても、「重たい氷」か「膨れる氷」という、変なモノが生じることは間違いないようです。