過冷却のこと

中一女子です。自由研究で過冷却について調べてます。過冷却はなぜ起こるのかと、過冷却状態をつくるにはどうすればいいかをおしえてください！！ちなみに他のサイトでも検索しましたが言葉が難しくってよくわかりませんでした。超急いでます。中一レベルでお願いしますｍ(＿。＿)ｍ

No.2 ベストアンサー 回答者： outerlimit 回答日時： 2007/08/18 14:42

#1は　正確には　過冷却ではなく　凝固点降下の説明です

純水は　普通は0℃凍り始めます
凍り始めると、全体が凍るまで　その温度（0℃）が維持されます

過冷却は　非常に安定した状態で冷却していくと凝固点よりも温度が下がっても凍り始めない状態を言います

純水を　安定した状態（静止した状態で進藤を加えないように波立たせないようにして）でゆっくり温度を下げていきます
すると0℃より下がっても凍り始めない状態になることがあります（ならない場合の方が多い）　そのまま-2℃、-3℃　と下がります
この状態を過冷却と言います
（状態変化が伴わずに過剰に冷却された状態です）
過冷却状態は非常に不安定なので、わずかな刺激（振動や攪拌による揺れ等）で、瞬時に定常の状態になります
過冷却の水の場合シャーベット状になります

できるだけ刺激を与えないようにして冷却（必然的にゆっくり冷却することになります）することが重要です
家庭で実験するのはかなり難しいとは思いますが


-10℃程度まで測れる温度計を二つ（理科の実験に使う棒状のアルコール温度計がよろしいでしょう）
過冷却させる液体を入れる容器(試験管でも良いが、温度計の占める割合が大きくなるので300CC程度はあったほうが望ましい)
大き目の容器（前記の容器が充分に入る大きさ、最低でも2リットル程度）
氷（大きい容器に8分目程度）
塩（氷の重量の3割程度）
水1リットル
純水（バッテリ補充液　200～300CC)

過冷却する液を入れる容器を水でよく洗う、その後純水30CC程度で洗う
大きい容器に氷を　入れ、水を入れる（氷が浮き上がらず氷の上部近くまで浸る程度）
氷水に塩を入れながら良くかき混ぜる（塩は全部溶けなくてもかまわない）
塩水に温度計を入れ　温度を記録する

過冷却液用の容器に純水を入れ　温度計を入れる
温度計が底面や側面に付かないように保持方法を工夫する
その容器を　氷水の入った容器に入れる（純水の上面が氷水より上にならないように）

時刻、純水と氷水の温度を記録する

純水の温度が　2℃程度まで下がったら　0.2℃の変化を記録できる程度の間隔で記録する）

0℃以下になっても凍り始めなければ、過冷却状態です
-2℃程度まで下がったら、刺激を与えて　状態の変化を確認します
刺激は温度計を抜く程度で充分のはずです

正確を期すには　温度計を確認しておきます
コップに氷と水を入れよくかき回し　氷水の深さ3cm程度の温度を測ります
これが　0℃ならOK　ずれている場合　補正します

何度かトライして、条件を整えて行かないと　過冷却にならないことと思います
失敗も重要なデータですからきちんと記録してください

以上は　一例です　他にも方法はあります

この回答へのお礼

詳しく教えてくださりありがとうございます(^▽^)温度計を抜くだけでいいんですね～　落としたりとかもっと激しい(？)刺激が必要だと思ってました。温度計を用意するのは難しいですががんばって見ます！！あと進藤ってなんですか？？

お礼日時：2007/08/18 15:33

No.3 回答者： outerlimit 回答日時： 2007/08/18 16:39

申し訳ない　誤変換です　　振動です

なお　温度計は　過冷却の液体を測る方はすこし精度のよいもの（理科の実験で使用する程度　ホームセンタで数百円のもの）
氷水用は　実験中に温度が大きく変化しないことが確認できれば良いので、安物でもかまいません）

この回答へのお礼

ありがとうございました！！それなら用意できると♪思います。

お礼日時：2007/08/18 17:07

No.1 回答者： noname#37750 回答日時： 2007/08/18 12:27

グラフなどを使うと説明しやすいのですが…

ごく簡単に説明しますね。ちなみに僕は大学生ですが、過冷却は高校で初めて知りました。

純水（ふつうの水）は氷になる温度（氷点または融点）は０℃ですよね。
ですが、ここに酢などの別の物質を溶かしておくと氷点は０℃以下になり、０℃では凍りません。
これはなぜかというと、酢の物質が水が凍ることの邪魔をするからだと考えてください。
水の分子は液体では自由に動き回っているのですが、固体では動き回るのをやめて決まった位置に落ち着く状態になります。
教室の子供に例えて言うなら、液体は休み時間、固体は授業中といった感じです。

あまり説明が得意ではないのでこちらをどうぞ。http://www.ngk.co.jp/site/no81/content.htm

この回答へのお礼

ありがとうございます。たとえがすごくわかり易かったです。

参考にさせていただきます。

お礼日時：2007/08/18 13:23