96個のH2O分子(= 192個のH原子 + 96個のO原子)からなる氷を,80℃(= 353 K)に保持しました.
約40 ps注3 (= 40×10-12秒)後に融解が始まり,内部エネルギー E および密度 D の上昇が起こりました.
融解する前の氷
氷結晶を作っているH原子とO原子とが,激しく熱振動しています.
より激しく動いているのはどちらでしょうか?
水分子(H2O)が六角形状に並んでいるということもわかりますね.
アニメーションにおけるコマとコマとの間隔は,0.02 ps注3 (= 0.02×10-12秒)に相当します.
もう少し長いアニメーション(6.7秒間)を見る (AVI形式, 4.1 MB)
なお,アニメーションをさまざまな方向から眺めたい方は,gfa形式のファイル solid-3D-c01.gfa (426 KB)をご利用ください.
(使用法はこちらをご覧ください.)
融解したばかりの水
水分子(H2O)が泳ぎまわっている様子がわかります.液体の水になったのです.
もう少し長いアニメーション(6.7秒間)を見る (AVI形式,4.8 MB)
アニメーションをさまざまな方向から眺めたい方は,gfa形式のファイル liquid-3D-c01.gfa (428 KB)をご利用ください.
(使用法はこちらをご覧ください.)
融解が起きる様子
それでは,次に融解が起きるときの様子を見てみましょう.
はじめのうちは結晶を構成するH原子とO原子とが激しく熱振動しているだけですが,3分の2を過ぎたあたりで結晶があっという間にくずれてしまいます.
融解が起きる様子のアニメーション(27秒間)を見る (AVI形式,17 MB)
アニメーションをさまざまな方向から眺めたい方は,gfa形式のファイル solliq-3D-c01.gfa (1.65 MB)をご利用ください.
(使用法はこちらをご覧ください.)