Re: acqua liquida sottozero

From: Daniel <daniele.fua_at_unimib.it>
Date: Thu, 22 Apr 2004 12:28:10 GMT

> Ho letto che l'acqua pu� esistere liquida a temperature fino a 25 gradi
> sottozero, bench� sia molto instabile.
> Chi mi sa dare una spiegazione del fenomeno?


Quando l'acqua viene portata alla temperatura di congelamento, per cambiare
fase occorre prima di tutto che si formino dei microscopici nuclei
(embrioni) di ghiaccio. Questi poi crescono e portano tutta la massa a
ghiacciare ricordando, pero', che la temperatura DEVE rimanere sotto il
punto di congelamento; in certe situazioni questo puo' non accadere per
rilascio di calore latente.
In ogni caso il problema che tu poni riguarda la formazione di questi
embrioni (nucleazione) e vale sia per la formazione di ghiaccio in acqua
sovraffusa che per la formazione di gocce in vapore sovrassaturo. Si puo'
dimostrare teoricamente (e osservare) che la nucleazione omogenea di
cristalli dal nulla e la successiva crescita e' energeticamente sfavorevole,
nel senso che comporta un aumento dell'energia totale del sistema. Questo
vale fino a quando la dimensione del cristallo raggiunge un certo valore
critico al di la del quale l'ulteriore crescita diventa favorevole dal punto
di vista energetico e, quindi, puo' avvenire spontaneamente.
La nucleazione eterogenea avviene per intervento di qualche cosa altro e, in
certi casi, e' energeticamente possibile. Immagina, per esempio, che un
corpuscolo di dimensioni maggiori di quelle critiche e con una struttura
cristallina non troppo diversa dall'acqua si trovi nel corpo del liquido
sovraffuso. Questo corpuscolo, in certi casi, puo' "imbrogliare" il liquido
circostante facendolo "pensare" che ci sia un cristallo di ghiaccio che ha
superato il punto critico e iniziandone la crescita per ghiacciamento di
acqua attorno. Un altro importante caso di nucleazione eterogenea e' quello
sfruttato nelle camere a nebbia per rendere visibili particelle subatomiche.

Daniele Fua'
Received on Thu Apr 22 2004 - 14:28:10 CEST