マイクロ波オーブン（電子レンジ，500W程度）を使うと，水は
約１分間で沸騰する。これは紅茶やコーヒーを飲むときにあたる。
それでは，凍っている摂氏0度未満の「氷」 は，このマイクロ波
オーブンでは融けるだろうか？

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　注意：実験をする場合は，装置が高電圧であるため，オーブンにアース（接地）を
　　　　取付け，近くに人や物を近づけない。安全に十分注意が必要で，分らないときは
　　　　　　実験を行わないこと！（大学理工学部の安全設備と教育が必要）
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　水と氷は不思議であり，氷点を境にして両者は性質が大きく
異なっている。はじめに答えを言うと，氷はほとんど解凍できない。
氷は綺麗に6員環（6個の水で氷のセルを構成）の結晶で凍って
いて，Crystal ice である！マイクロ波の電界は氷点未満の水
（つまり氷）には反応しない。

　これは世界初めての研究であり，アメリカ物理学会の雑誌
Journal of Chemical Physics (Tanaka and Sato, 2007, USA，
下記を参照) で，論文として注目された。

　しかし，絶対温度273度（摂氏0度）において数10分間待てば，
「熱伝導」により氷点で氷は溶ける。熱伝導は冷たいものへ
熱が伝わる現象であり，マイクロ波効果による加熱とは異なり，
極めてゆっくりとした現象である。

　摂氏零度以上では，マイクロ波オーブンの電場と「水」はよく反応
して加熱される。なお，実験的には，摂氏0度においてマイクロ波の
加熱効果は極大値をもつ。温度が上がるにつれて，相互作用は弱く
なり，時間当たりの温度の増加率は小さくなる。お湯が沸騰する
摂氏100度の手前では，マイクロ波の効果は弱い。

　　計算機シミュレーションで物理学を研究する　
　　　マイクロ波オーブンで氷は溶けるだろうか？ （大学工学部紀要）


English

　　Microwave heating of water, ice and saline solution:
　　Molecular dynamics simulation, J.Chem.Phys., 126, 034509 (2007).
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　　　　Molecular dynamics simulations of ice and methane hydrate
　　 by means of the rotation coordinate TIP5P-Ewald model (2024)
　　　 arXiv.org: 2311.01182v8



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