その理由は次のとおりです。
* 相変化にはエネルギーが必要です: 液体水から固体氷への移行は相変化です。 位相の変更には、かなりの量のエネルギーを吸収または放出する必要があります。
* 凍結は発熱です: 凍結は発熱プロセスであり、周囲にエネルギーを放出します。 水が凍結するには、このエネルギーを放出する必要があります。これは、液体状態に水分子をまとめる水素結合を破壊するために必要なエネルギーです。
* スーパークーリング: 摂氏0度の水は凍結点にありますが、それが *スーパークーリング *されて液体のままであることが可能です。これは、凍結点を下回っていることを意味しますが、まだ固体状態に移行していません。 ただし、摂氏0度をわずかに下回っても、最終的には水が凍結し、その過程でエネルギーを放出します。
このように考えてみてください: 摂氏0度の水を1杯持っていると想像してみてください。それは転換点にあります。わずかなエネルギー(温度のわずかな上昇など)を追加すると、水は液体を保ちます。しかし、少しのエネルギーを(冷凍庫に入れるなど)少しのエネルギーを除去すると、水が凍結し始め、そのようにエネルギーを放出し始めます。