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完全に透明な氷の製造http://jstshingi.jp/abst/p/09/904/nagaoka8.pdf [jstshingi.jp]
放射で凍らせるあたりがよく分からんな
pdf5ページ目に図があるんだが、ペルチェの隣の真空層の役割がわからん
ペルチェ直で水に触れて凍るのと真空層を経由して凍るのでは、単純に速度が違うだけの気がするのだが。
あと放射で熱を伝える分、効率が悪くなりそうだし0度以上で凍るようには思えない。
p3 も読もうよ。あと p9も。伝導じゃ問題があるから輻射で冷やすのが今回のミソであると、この資料は主張しているように思うんだけど。その上で、真空層は伝導を遮って輻射だけ通すのに必要。
その真空層の役割が特許を見てもよく分からない。http://jstore.jst.go.jp/PDFView.html?type=nationalPatent&id=17820&... [jst.go.jp]
ペルチェ素子が、接触している真空層容器の上板を冷やす→輻射で熱を伝えて真空層容器の下板が冷える→冷えた下板（金属？ガラス？）が水と接触していて水を冷やす、という理屈みたいなので直接下板をペルチェで冷やすのとどんな違いがあるのかなぁと。直接下板をペルチェに張り付けて特許の図５のように0-2℃になるように制御したら同じことが起きないのかな？特許の段階でまだ単結晶氷が出来る理論的解明はなされていないようだし（【００３２】）。
単結晶が起きる理由は、「熱の移動がゆるやかだから」だろうね。
普通の氷は接触によって熱を失うから、水分子からみると、勢い良く冷たい部分に突っ込んでいったら、あっちが全然動かないもんだからグチャっとくっ付いてしまう感じ。この時は相転移だから、自分が動けないかわりに、それまで持っていた運動エネルギーや位置エネルギーを外部に託すことになる(潜熱)。だから、凍る順番にムラがある。
逆に、放射冷却だと、途中の水や氷は透明だから(ほぼ)素通りして、水分子自身と冷却面(ベルチェ素子)が直接熱交換しているから、周りから奪われる熱はないのに、自由行程だけがどんどん減っていって動けなくなる。すると、周りも潜熱を使い切って、もうどうしようもなく動けないところまでいってから相転移する。別の言い方をすると、連鎖反応じゃないから、運動エネルギーと位置エネルギーを使い切ってから相転移するし、ここで位置エネルギーを最低にするのは、結晶格子上に整列することだから、液体状態ですでに結晶格子上に並んでいるし、そこから動く運動エネルギーも残ってない、ってことじゃないかと。
> 放射冷却だと、途中の水や氷は透明だから(ほぼ)素通りして、水分子自身と冷却面(ベルチェ素子)が直接熱交換
この系のエネルギーの出入りを考えると、出る：水が放射する入る：ペルチェ素子の冷却面からの放射を水が吸収するでおおよそ平衡している状態ではないでしょうか。もし水や氷が透明だったらペルチェ素子の冷却面からの放射を吸収できずにどんどん冷えていくという矛盾が生じないでしょうか。
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吾輩はリファレンスである。名前はまだ無い -- perlの中の人
スライド (スコア:2, 参考になる)
完全に透明な氷の製造
http://jstshingi.jp/abst/p/09/904/nagaoka8.pdf [jstshingi.jp]
Re: (スコア:0)
放射で凍らせるあたりがよく分からんな
pdf5ページ目に図があるんだが、
ペルチェの隣の真空層の役割がわからん
ペルチェ直で水に触れて凍るのと
真空層を経由して凍るのでは、
単純に速度が違うだけの気がするのだが。
あと放射で熱を伝える分、効率が悪くなりそうだし
0度以上で凍るようには思えない。
Re: (スコア:0)
p3 も読もうよ。あと p9も。
伝導じゃ問題があるから輻射で冷やすのが今回のミソであると、
この資料は主張しているように思うんだけど。
その上で、真空層は伝導を遮って輻射だけ通すのに必要。
Re: (スコア:0)
その真空層の役割が特許を見てもよく分からない。
http://jstore.jst.go.jp/PDFView.html?type=nationalPatent&id=17820&... [jst.go.jp]
ペルチェ素子が、接触している真空層容器の上板を冷やす→輻射で熱を伝えて真空層容器の下板が冷える→冷えた下板（金属？ガラス？）が水と接触していて水を冷やす、という理屈みたいなので直接下板をペルチェで冷やすのとどんな違いがあるのかなぁと。
直接下板をペルチェに張り付けて特許の図５のように0-2℃になるように制御したら同じことが起きないのかな？
特許の段階でまだ単結晶氷が出来る理論的解明はなされていないようだし（【００３２】）。
Re: (スコア:4, 参考になる)
単結晶が起きる理由は、「熱の移動がゆるやかだから」だろうね。
普通の氷は接触によって熱を失うから、水分子からみると、勢い良く冷たい部分に突っ込んでいったら、あっちが全然動かないもんだからグチャっとくっ付いてしまう感じ。この時は相転移だから、自分が動けないかわりに、それまで持っていた運動エネルギーや位置エネルギーを外部に託すことになる(潜熱)。だから、凍る順番にムラがある。
逆に、放射冷却だと、途中の水や氷は透明だから(ほぼ)素通りして、水分子自身と冷却面(ベルチェ素子)が直接熱交換しているから、周りから奪われる熱はないのに、自由行程だけがどんどん減っていって動けなくなる。すると、周りも潜熱を使い切って、もうどうしようもなく動けないところまでいってから相転移する。別の言い方をすると、連鎖反応じゃないから、運動エネルギーと位置エネルギーを使い切ってから相転移するし、ここで位置エネルギーを最低にするのは、結晶格子上に整列することだから、液体状態ですでに結晶格子上に並んでいるし、そこから動く運動エネルギーも残ってない、ってことじゃないかと。
Re:スライド (スコア:0)
> 放射冷却だと、途中の水や氷は透明だから(ほぼ)素通りして、水分子自身と冷却面(ベルチェ素子)が直接熱交換
この系のエネルギーの出入りを考えると、
出る：水が放射する
入る：ペルチェ素子の冷却面からの放射を水が吸収する
でおおよそ平衡している状態ではないでしょうか。
もし水や氷が透明だったらペルチェ素子の冷却面からの放射を吸収できずにどんどん冷えていくという矛盾が生じないでしょうか。
Re:スライド (スコア:2)