質問: 過冷却って何で起こるんですか? 過冷却が何で起こるのかいまいちわかりません。あと鉛は過冷却現象があまり観測できないらしいんですが、どうしてなんですか。
回答: 「過冷却が起こる原因について」の説明を書いていきます。 「鉛の過冷却現象が~」は、知らないのでこちらの方は、ごめんなさいです。 以前 理系の学問>化学 の 質問:『氷晶核』って、何ですか? で結晶が出来ることについて、説明したので、ほとんど同じことを書くことになります。下の url がこの質問のアドレスです。こちらの方もみてください。 結晶化することや、再結晶をさせる時には、結晶ができるのにその中心となる結晶核が必要となります。この結晶核を中心にして結晶化が進んでいきます。 凝固点まで、冷却すると結晶化や固体への変化ができる状態になっているといえるでしょう。ところが、何でもそうですが、きっかけが無いと変化が進んでいけないものです。そのため、きっかけが生じるまで、結晶化が生じないので、そのまま、冷却されていくのです。しかし、一度結晶化が進むと、そこを中心にどんどんと結晶化が図ずんで行くと考えられます。ここで、過冷却が止まって、凝固点まで温度があがるのです。(物質が凝固する時には、熱を放出する。凝固を続ける為には、この発生する熱を奪い取り続けなければならない。) このことは、こんな例と似ているのではないでしょうか。江戸時代などの飢饉のとき、必ず百姓一揆が起こった訳ではありません。でも、飢饉の時は必ず不平不満が溜まっていて、いつ一揆が起こってもおかしくない状態だったのではないでしょうか。それでも、きっかけが無いので、一揆がなかなか起こらなかったのではないでしょうか。ところが、そこに、一揆を先導する指導者がいたり、また、誰かが、代官に殺されてしまい、そのことがきっかけで一揆が起こったりしたのではないでしょうか。 一度一揆が起こると周りの村々がそこに集結しかなり大きな一揆になって行ったのではないでしょうか。 過冷却の逆の現象で、恐い突沸というのも同じような理由で生じると考えられます。 沸騰という現象は、「液体内部からも蒸発が生じる現象」です。沸点よりも、高い温度に加熱された液体は、内部から蒸発が生じる状態にあるといえます。しかし、液体内部から、蒸発するきっかけが無いために「沸騰できない」状態でいるのです。ところが、何かのきっかけで、液体内部から蒸発が生じると沸点以上に加熱されているので、外圧より高い蒸気圧の状態で液体内部で蒸発が生じます。 そのため、蒸気(気体)は、急激に体積を増やそうとして内部の液体を押し出すことになってしまうのです。こ そのため、過冷却の対策は、あまり考えられていませんが、突沸の対策の為に沸騰をうながす物質、つまり液体内部ならの蒸発のきっかけとなる物質として「沸騰石」を加えるということをするのです。 やなり、何かの変化をするためには、きっかけが必要なのだど思います。「結婚をする決心をする」なども、「お節介な友人がいた」からなどではないでしょうか。 tukitosan でした。