まきこみ計画

冷凍室で形成された氷柱を考察

ライブドアのPJニュースで面白い記事を見つけました．そして氷柱ができた理由を考えました．結論から言うと，氷柱を作った原因は風にあるのだと思いました．結氷開始時において，写真右奥で生成された氷結晶は風によって吹き払われ，左前方にふき溜められたと考えられます．このとき未結氷の水もいっしょに運ばれたたため，左前方から水がこぼれ，氷柱を形成したのだと考えました．つまり右奥の表面（水面）が一番最後に結氷したということになるでしょう（右奥の部分が結氷する時は他の部分がすでに結氷していたと考えられるため，未結氷部（つまり右奥）の水位は当然最初よりも下がっていたはずです．だから右奥の氷面が他のところよりも下がっているのです）．

自然界においても，気温（水温）が低いにもかかわらず，そこで生成された氷結晶が風によって吹き払われて開水面を形成する現象が見られ，そのような部分はポリニアと呼ばれています．自然界における同現象は非常にスケールの大きなものですが，同PJニュースにある記事では，逆に非常に小さなスケールで同現象が再現されたと言え，とても興味深いと思いました（氷柱が形成されたことよりも，むしろこっちの方が興味深いw）．きっと豆腐パックを置く位置によって氷柱ができたりできなかったりするだろうと思います．それは冷凍室内に生じる風（乱流）の影響を一番受ける位置というのがあるはずだからです．

ちなみに市販の製氷皿で作った小さな氷と，同PJニュースのような方法で大きな氷を作っておいて，後からアイスピックで細かく砕いた氷とでは，きっと後者の方が融けにくいはずです．コンビニで売っている氷も，製氷皿で作った小さな氷と比べると融けにくいだろうと思います．それは不純物含有量が少なく，且つゆっくり結氷した氷の方が融けにくいからです．どうしてゆっくり結氷した方が融けにくいかと言うと，その氷を形成している結晶粒の数が少なくなるからです（つまり一つ一つの結晶粒が大きくなる）．氷は結晶粒と結晶粒の境界（結晶粒界）から融け出すため，単位面積あたりに占める結晶粒界の数が少ないほど融けにくいのです．

以上，超マニアックネタでしたw．

冷蔵庫で、できちゃった氷柱

豆腐の入れ物に水を９割ぐらい入れて、凍らせる。普段は取り出して割るだけだが、今日取り出そうと思ったら、写真のようなつららができていた。どうしてできたのかと考えた。水が凍ると体積がふえるのはご存じの通り。製氷機の温度の分布は、多分一定ではないので、豆腐の入れ物のどこから凍ってくるのかはわからないが、冷気の吹き出し口が上にあるので、氷は上からできるだろう。凍りかけの氷は、上と、底ができていて、中はまだ水。すると、水は四方を氷に囲まれて出口がなくなって、最後に全部が凍るような気がする。しかし、この氷柱は、上から下にちょうど、鍾乳石のように垂れ下がって、凍っている。

ライブドア PJニュースより．