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子供が コンビ二で買った氷は透明なのに 家で作る氷は白く濁っていることに疑問を持ち 科学研究で調べることにしました。
水道水、ミネラルウオーターの 温度を替えて凍らせてみようと思います。
あと 途中で混ぜたらどうなのか、 冷凍庫と ビーカーに入れたドライアイスの中での違いなど・・・
なんとなく考えているのですが うまくまとまりません。 どなたかアドバイスをいただけませんでしょうか?

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A 回答 (5件)

http://homepage2.nifty.com/osiete/s566.htm

まず、透明な氷の作り方を知らなければ話になりませんよね。

で、実験ですから比較対照が必要なので後は透明な氷を作る条件をだんだん減らしていくだけです。

例えば、俺は透明な氷を作ったことは有りませんが、最低限「一度沸騰させた水道水」が必要だと思います。
ですから、

1)沸騰させた水とさせなかった水を比較する

で、紹介したサイトを見るとゆっくり凍らせるとの事ですので、

2)断熱材有り無しでも比較する

ミネラルでも変わるようなので

3)軟水と硬水のミネラルウォーターで比較する


冷蔵庫の余裕がどの程度あるかにもよりますが、まず(1)と(2)を組み合わせた4種類でやってみて、次に上手くいった方法で(3)をやってみるという方法はどうでしょうか?
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この回答へのお礼

御礼が遅くなりごめんなさい。
はい、おかげさまで無事に実験は完了しました。
用意した水は水道水、沸かした水道水、ミネラルウォーターの三種類を
直接、冷凍庫、 発砲スチロールの箱に入れて冷凍庫、フラスコにドライアイスをつめて 差した試験管の中で凍らせる 、それを何回か箸で混ぜて凍らせるの4つの設定で比較しました。
それらの過程で よりきれいな氷を作る条件を考えて
最後に 50度に暖めたミネラルウォーターを発泡スチロールの箱の中で凍らせて 透明な氷を作りました。

後は清書で終わりです・・(これが一番やっかい!)
なんでも 頭で考えるより 実際に手をだすと アイディアや道が開けますよね。
アドバイス、助かりました。ありがとうございました。

お礼日時:2006/08/26 20:36

すばらしい。

今のところそれで良いんじゃないでしょうか?まだまとめる必要なんてないんですよ。実験は1回では終わらないもの。まずやってみて、そこから原因を推測して、仮定のもとで次の実験をしてうまくいく、っていうのが理想なんじゃないんでしょうか?答えはネットで調べられるけど・・・。
早く実験してみて、結果を検討してみてください!検討する過程が大事なんですから。
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時間をかけてゆっくり凍らせると、透明になると思います。

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 自宅で氷を作ると白くなるのは、水の種類ではなくて、凍らせる時に中に空気が入るのが原因だと思いますが。

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まずは予想を立てて実験してみる事が大切でしょう。


出た結果に対して疑問を抱くのはそれからだと思います。

>うまくまとまりません。
何がまとまらないのでしょうか。
100%の正解を見つける事だけが自由研究ではありません。
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Q塩水凍るのが遅いのはなぜ?

小2の子供の科学研究で凍る研究をしました。水道水、麦茶、砂糖水、塩水(それぞれ70CCの水に小さじ一杯の塩や砂糖をとかす)りんご果汁20% りんご果汁100%のもの 6種類です。
一番早く固まったのは 意外にもりんご果汁100% 次が砂糖水。 塩水は シャーベットのようになって1時間半でもカチカチにはなりませんでした。 アルペンザルツの岩塩を料理に使ってるのでそれを使いました。天然のものです。  塩水は早く固まるイメージがあるのですがどうして 凍るのが一番遅いのでしょうか?

その結果は結果としてまとめてもいいものでしょうか?

Aベストアンサー

まず、食塩水の件ですが、これまでの回答に書かれておりますように、「凝固点降下」がおこり、凍結する温度が下がっています。さらに、氷ができる際に、水のみが優先的に凍ります。したがって、凍結が進むほど、塩分濃度が増加し、凝固点も下がってきます。そのために、完全には凍結しなかったということでしょう。
なお、凍っていない部分は、最初に比べて塩分の濃度が高くなっているはずですし、氷の部分の塩分濃度は低いはずです。舐めても害はありませんので、氷の部分と液体の部分の味を比較されてはいかがでしょうか。そのことも、結果として書かれてはいかがでしょうか。

次にリンゴ果汁の件です。リンゴ果汁にはペクチンと呼ばれる物質が多く含まれています。ペクチンは食品の粘度を増す目的で添加される(増粘剤といいます)こともあります。そのため、リンゴ果汁は水よりも粘性が高くなり、はやく固まったのではないでしょうか。たとえば、オレンジジュースなどを使えば、結果が変わったかもしれません。

砂糖水に対する説明は難しいのですが、リンゴ果汁のところで説明したペクチンというのは増粘多糖体とよばれる、糖の一種です。もちろん、砂糖と比較してはるかに大きい分子ではあるのですが、化学的な性質には多少の類似点があります。すなわち、非常に水との親和性が高く、多数の水分子を引き寄せているはずです。強いて言うならば、そのことが凍りやすくなった原因であろうと推察されます。

以上のことは、必ずしも小学2年生に説明可能なことではありませんし、小生の説明が正しいとも言い切れませんが、一般論として、実験結果を最優先して下さい。
そういう結果が出たのであれば、その結果をまとめて下さい。結果に不安があれば、もう一回実験されることをお勧めします。正しい結果であれば、何回やっても同じ事になるはずです。
実験結果に関する説明は、必ずしも完璧でなくてもかまわないと思います。小学2年生に理解できる範囲で書けばよいと思います。

まず、食塩水の件ですが、これまでの回答に書かれておりますように、「凝固点降下」がおこり、凍結する温度が下がっています。さらに、氷ができる際に、水のみが優先的に凍ります。したがって、凍結が進むほど、塩分濃度が増加し、凝固点も下がってきます。そのために、完全には凍結しなかったということでしょう。
なお、凍っていない部分は、最初に比べて塩分の濃度が高くなっているはずですし、氷の部分の塩分濃度は低いはずです。舐めても害はありませんので、氷の部分と液体の部分の味を比較されてはいかが...続きを読む

Q小学2年生の科学研究。

子供の夏休みの科学研究のネタに困っています。去年は愛読書から閃いてなかなか個性的な研究(とはいえ1年生ですが)をして賞もいただきました。

今年は閃くものがなくて困っています。 今週中に仕上げたいのですが・・・・・

なにか良いヒントを戴けませんでしょうか!!

子供は 氷の固まり方や溶け方を調べる・あと月の満ち欠けに興味があるようです。が・・・どのように持っていったらいいのか考えがまとまりません。 私自身、母の努力で低学年の間は何時も賞を貰えていたので なにかトラウマになっているのか (自由参加なのに) せずにはいられない心境なのです^^

よろしくお願いを致します。

Aベストアンサー

小学校2年生ですから、「自由研究の楽しさ」にポイントをおいて、お子さんを指導されてはどうでしょうか。

>子供は、ア『氷の固まり方や溶け方を調べる』、イ『あと月の満ち欠けに興味がある』ようですが。どのように持っていったらいいのか考えがまとまりません。

について。お子さんがすでに興味を持った2つのテーマがありますから、ここから出発しましょう

お母さんが、お子さんに『自由研究のしかた』を順に説明しましょう。

まず、自由研究ノート(ふつうのノート)を準備します。表紙にタイトルの『氷のかたまりかたととけかた(漢字はOKですか?氷の固まり方ととけ方)』と書きます。

提出する自由研究ノートの項目には、次のようなことが必要です。


<1> 提出する自由研究ノートの表紙に、大きな字で『研究テーマ』、『学年、クラス、出席番号、氏名、提出月日』を書きます。

<2> 2ページ目に、ア)このテーマを決めることになったきっかけ(夏で暑いので、よくかじった氷がいいかなとと思った。どうやって凍るのか不思議に思ったからとか。)

<3>3ページ目に、イ)実験のやり方(上で書いたことを、箇条書きにします。実験のやり方が他の人にわかるように、簡単な絵があるといいですね。デジカメで接写にして、3枚程度、ノートに貼ってもいいですね。
  1)・・・、2)・・・、3)・・・

<4>4ページ目にお子さんがスケッチした、実験結果の様子を書きます。

<5>5ページ目に、結果から、わかったことを、箇条書きで書きます。 
 1)・・・・、2)・・・・、3)・・・・

<6>6ページ目に、5ページ目を見て、もっとやってみたい実験を書きます。たとえば、水以外のジュースやお酢や塩水などでも調べたいと。

<7>7ページ目に、参考にした本の名前などを書きます。また、『お父さんやお母さんに協力してもらって、パソコンで、インターネットのOKWEBというのサイトや、下に書いたURLのサイトに、お母さんがコンピュータで調べて、僕を助けてくれた』と書けばいいでしょう。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ノートに実験方法(じっけんほうほう)を書きます。お子さんと一緒に考えましょう。『何々ちゃんは、どんなことしたら、氷の固まり方が調べられると思うの?』と発問します。お母さんが、安全で実現可能と判断されたら、それをノートに書かせましょう。
たとえば

<やり方1>
氷の固まり方(水が固まって氷ができるようす)

『水を何々に入れて、時間を測る。何時間おきに冷蔵庫の冷凍庫にある何々を取り出し、急いでスケッチしたら、すぐ冷蔵庫をしめる。全部凍ったら実験はおわり。何枚かのスケッチを見ながら、お子さんに『どんなことがわかるかしら?』と。お子さんが思ったことをノートにすべて、箇条書きに書かせる。このときに、正しいとか間違っているとか、お母さんがお子さんに、指導されない方が、お子さんは生き生きして、活動されると思います。結果の正誤より、自由研究のやり方をお母さんから学んだ、という発想でよろしいかと思います。

<氷の溶け方>(いろいろな形の氷の溶け方を、自由研究ノートに手早くスケッチさせればよいでしょう)
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

<やりかた2> 『時間がかかって大変かしら?ほかにどんな実験がいいのかしら?』、かき氷に100gくらいの食塩を加えると、寒剤となりますから、大きめの容器に寒剤を入れ、寒剤をかき混ぜながら、水の入った小さな容器を冷やしながら、お子さんに、実験結果(凍る過程を、たとえば3分おきに観察し、自由研究ノートに書かせてもいいでしょう。

<氷の溶け方>いろいろな形の氷が溶ける経過を、スケッチさせていいでしょう。

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
応用として、<水と塩水の氷方のちがいをしらべる>でも自由研究テーマになります。100gの水に約35gの食塩が溶けます。水と食塩水(しおみず)を同じ大きさの小さい容器に入れ、寒剤で冷やして、その様子を、お子さんにスケッチさせ、こおりかたの違いを、自由研究ノートにまとめさせてもいいですね。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
これらの結果をまとめて、おこさんが考えたことを書かせて、自由研究(ノート)の提出です。

参考URL:http://dir.yahoo.co.jp/Education/K_12/Homework_for_Summer/Free_Theme_Study

小学校2年生ですから、「自由研究の楽しさ」にポイントをおいて、お子さんを指導されてはどうでしょうか。

>子供は、ア『氷の固まり方や溶け方を調べる』、イ『あと月の満ち欠けに興味がある』ようですが。どのように持っていったらいいのか考えがまとまりません。

について。お子さんがすでに興味を持った2つのテーマがありますから、ここから出発しましょう

お母さんが、お子さんに『自由研究のしかた』を順に説明しましょう。

まず、自由研究ノート(ふつうのノート)を準備します。表紙にタイ...続きを読む

Q自由研究の内容について 「物を凍らせる」実験でのご意見をお願いします。

自由研究で、身の回りのいろいろな液体を凍らせてみようと思っています。
そこで、
・凍るまでの時間
・凍る時の温度
・塩を加えた場合
を調べてみようと思っています。
また、液体は、
水・牛乳・酢・カルピス(原液、1:1,6;1)、炭酸水・フルーツジュース・蜂蜜・シャンプー
を使用しようと思っています。

この実験で、ここに注意した方がよい、こうした方がうまくできる、こういうのも調べてみてはどうか、この液体を凍らせてみればどうか、等ありましたら、教えてください。

Aベストアンサー

十分に低い温度でも凍らない現象(過冷却)もありますから、難しいでしょうね……。

とりあえず、冷凍庫の中は見えませんから、氷と食塩で寒剤をつくり寒剤の温度管理をすることで条件をある程度整えて実験を行えば、冷凍庫の外で実験ができると思います。

凍る・凍らないというあたりで実験をするのであれば、ドライアイスとエタノールの寒剤(-70℃程度)を使っていろいろな液体が凍るのかどうかを調べてみてはどうでしょうか。
不凍液って、本当に凍らないのでしょうか?
お酒は凍らないのでしょうか? お酒と言っても、アルコール度数が違ういろいろなお酒があります。
油はどうでしょうか?
凍らないだろうと思う物をいろいろ冷やしてみるとおもしろいでしょう。

Qもうすぐ5歳の年中児・発達診断を薦められました。

正確に言うと「決して薦めてる訳ではない」と幼稚園の先生から言われたのですが実際は薦められました。息子は早生まれで言葉も遅く幼い所がありますが早生まれだし、と何となくごまかしてきた部分も正直ありますが、言葉も理解しているし会話も成り立ちます。
先生に言われたのは、例えば工作など作る時、やり方がわからなくても質問もせずにそのまま放置、しかもできないのを気にしていない様子だと言う事です。あと、着替えなど年少時からずっとやっている事(園に着いたらスモックを着る事や体操の時の着替えなど)をいまだに注意してやらないと、何もしなかったりする時があるそうです。
毎日やらない訳ではないのですが。自宅で私が手を出し過ぎてしまうのは確かにあるのですが、ショックです。
着替えてね、と服を置くと着替えるのですが他に気を取られて手が止まってたりして何度も注意したりする事もよくあります。
うまく脱げなくて怒る時もあります。
いわゆる、パニックや多動な部分は見られないと思います。
お友達と遊ぶのは大好きです。会話は同年代の子にしては幼稚ですが、「どうして○○したの?」「○○だから」など質問に対する理由なども答えられます。ただ、時間の流れはイマイチ分かっていません。昨日、この前、先週、去年・・そういうのは駄目です。
あと最近家に入る時「○○が一番!」と先にやらないと気が済まないなどこだわりも見られますが、幼児なら多少自分が一番!というのはある気がするのですが・・・疑い出したらキリがありません。
一人っ子なのでいつも一人何役にもなってストーリーを作って遊んでいます。言われた以上近々専門医を訪ねて見るつもりですが怖いです。
幼稚園の先生は、「仮に何か発達面で問題があっても軽度でしょう」と言いますが軽度でも何でもこちらは宣告された気分で落ち込んでいます。
3歳児検診では特に問題なしでした。就学前診断で初めて何か宣告されても、との配慮らしいですが、工作ができない事を気にしろ、と言っても仕方ないし診断受けるのもしないのも怖くてしょうがないです。
専門医に良い接し方のアドバイスなど聞くと対処しやすいとも言われました。小学校どころか将来まで不安になってしまいました。
似たような方いらっしゃいませんか?

正確に言うと「決して薦めてる訳ではない」と幼稚園の先生から言われたのですが実際は薦められました。息子は早生まれで言葉も遅く幼い所がありますが早生まれだし、と何となくごまかしてきた部分も正直ありますが、言葉も理解しているし会話も成り立ちます。
先生に言われたのは、例えば工作など作る時、やり方がわからなくても質問もせずにそのまま放置、しかもできないのを気にしていない様子だと言う事です。あと、着替えなど年少時からずっとやっている事(園に着いたらスモックを着る事や体操の時の着替え...続きを読む

Aベストアンサー

 保育サービスをしている者です。
もうすぐ5歳で年中児・発達診断を薦められたそうですが、診断受けるのもしないのも怖くてしょうがない気持ちもよくわかります。
 ウチで預かる子の中に5歳になって心配している子がいます。

 質問を拝見する限りでは体の成長が特に遅れている様子はないようで、お友達と比べて多少幼稚なのは早生まれの場合仕方ありません。
 
 年中児・発達診断を受けても6歳まで様子を見ましょうと言われる確立が高いと思われますので、怖いのであれば無理に受けずに学校に入る前でよいのではと考えます。

 1年後に向けて以下の準備する事をお奨めします。
 (1)公園遊びなどの運動して体と脳を発達させる。
 (2)絵本を読んで、読み書きに興味を持たせる。
 
 (1)について、
 運動をすることにより筋力がつき体のバランスもよくなります。
 運動すると体の発達と共に脳も発達するので覚える容量が増加します。
 バランス運動には階段の昇り降りが特に有効です。
 昇りは筋力が、降りはバランス力がアップします。
 5歳なら10階位すぐに昇れるようになります。
 降りの方が重要ですが、危ないので必ず下で支えられるように注意して下さい。
 ブランコを立ち漕ぎで一人で出来るように、自転車も6歳までに補助なしで乗れるように出来ると自信が出来ます。

 (2)について、
 読み書きが出来るようになると絵本を一人で読むのが楽しくなり、いろいろな事に興味を持って質問が増えます。
 年齢にあった絵本を選ぶようにして下さい。
 挨拶や生活習慣などキチンと言い聞かせて自分で出来るようにして、出来たときは大袈裟に褒めましょう。
 
 運動をする事で筋肉と神経が発達し脳に刺激を与えます。
 水分をたくさん摂り体内を活性化しましょう。
 
 一番大切なのは自信を持つ事です。
 早生まれの子は体の発達が遅いので運動が苦手になるケースがデータでも出ていますので、苦手意識をなくして自信が持てれば勉強でもよい効果がでると考えれます。
 
 以上、お子さんに問題がなければ1年で効果が出ると思われますので取り組んでみてはいかがでしょうか。

 

 
 
 

 保育サービスをしている者です。
もうすぐ5歳で年中児・発達診断を薦められたそうですが、診断受けるのもしないのも怖くてしょうがない気持ちもよくわかります。
 ウチで預かる子の中に5歳になって心配している子がいます。

 質問を拝見する限りでは体の成長が特に遅れている様子はないようで、お友達と比べて多少幼稚なのは早生まれの場合仕方ありません。
 
 年中児・発達診断を受けても6歳まで様子を見ましょうと言われる確立が高いと思われますので、怖いのであれば無理に受けずに学校に入る前...続きを読む

Q意地悪をする子の対応はどうしたらいいのでしょうか?

意地悪をする子の対応はどうしたらいいのでしょうか?

小1の男の子の母です。

今年から小学校に入学して同じ幼稚園からは1人も
同じ学校へ行く子がいず心配もありましたが
学校ではお友達もでき楽しいと言って通っています。

が…、近所に住んでる子に仲間外れにされてしまいます。

その子Aちゃん(同じクラス)とは地域の子供会も一緒で
4月から行事の度にずっと仲間はずれ的な行為が続きましたが
最近は私も息子もあまり気にせず学校では仲の良いお友達もいるので
と割り切っていたのです。

でも、今週に入りよく遊ぶ近所の男の子と帰りがけに遊ぶ話をしていたら
割って入って来て『〇〇(息子)とは遊ぶな!!〇〇は誘わないで遊ぼう』
と言われたそうです。

帰って来てから様子がおかしく何かあったのか聞きましたが
『何もない!!』と強く言われ何も言わずそれでもやはりいつもと
様子が全然違ったので夜寝る前に聞いてみるとその時のことを話してくれました。

とても悲しい思いをしたと言う息子を可哀想に思いなんとかしてあげたいと思いながらも
子供同士のことにあまり親が口をだしても良くないかなというのもあり
息子の話を聞いてあげて息子もすっきりしたようで何事も無かったように
楽しく学校に通っていたのですが、昨日の夕方に電話があり私がとると
近所の男の子で後ろでは女の子の笑い声が聞こえました。
『何かな?』と聞いてみると『明日、Aちゃんたちと一緒に遊べる?』と聞かれました。
先日、あんなことがあったけれど一緒に遊んでくれる気になってくれたのかな?と思い
息子に遊べるかって〇〇君からと電話をかわると息子は『うん。遊べるよ。…うん…うん』と
私は会話が気になったのでスピーカー機能にして聞いていると遊べるか誘い遊べるよ言うと
『あ~やっぱり遊べない。Aちゃんたちとだけで遊ぶから。じゃっ!そういうこと!! ガチャッ』
と、電話が切れました。

息子は泣きはしないもののとても悲しそうな顔になり
見ている私も辛くなりました…。

そして、遊べるか誘い遊べると答えるとやっぱり遊べないと答え
後ろではクスクス笑う声が聞こえるあの電話はとても陰湿で酷いと思いました。

今どきの1年生はこんな意地悪なことをするのかと正直かなり驚きました。

学校では仲良しのお友達もいるので気にしなければいいと思っていましたが
家の方角が一緒の子は意地悪な子で学校帰りに仲間はずれにされ
挙句に電話までしてきて人の気持ちをもてあそぶような行為に
私もそろそろ黙ってられない状態です。

このような意地悪をする子に親としてどういう対応をしたらいいのでしょうか?
Aちゃんの親に直接されてることを言うのはいき過ぎでしょうか?
先生に話してみるのもありでしょうか?

今まで(幼稚園時代)はまわりにこんな子はいなかったし
息子もお友達とも仲良く遊ぶ子で問題もなかったので
とても困惑しています…。

学校のお友達の親御さんからは会うととても仲良くしてもらってると
お礼を言われたり息子のことが好きでいつも色々話してくれると言われるので
学校での問題はなさそうなのですが、Aちゃんも同じクラスなので
このままだとクラスでも何かあるようになるのでは?という不安もあります。

何かいいアドバイスなどあればお願い致しますm(__)m

意地悪をする子の対応はどうしたらいいのでしょうか?

小1の男の子の母です。

今年から小学校に入学して同じ幼稚園からは1人も
同じ学校へ行く子がいず心配もありましたが
学校ではお友達もでき楽しいと言って通っています。

が…、近所に住んでる子に仲間外れにされてしまいます。

その子Aちゃん(同じクラス)とは地域の子供会も一緒で
4月から行事の度にずっと仲間はずれ的な行為が続きましたが
最近は私も息子もあまり気にせず学校では仲の良いお友達もいるので
と割り切っていたのです。

でも、今週に入...続きを読む

Aベストアンサー

うちの娘も1年生です。

幼稚園のような和やかな雰囲気とは違い、いろいろな所からいろいろな子供たちが来るので・・
なかにはやはり(1年生?!)と思うような陰湿な言動をする子っていますよね。

娘はとてもマイペースなので聞くと(それは明らかにいやがらせだ!)と思うような事をされていても本人は気にせずまた切り替えも早いのである意味得ですね(笑)

個人的にはやはり、先の事を考えればあまり口を出すのは好ましくないとは思いますがまだ1年生。
あまりにも酷いときは親が出てもいいのではないかと思います。

親ではなく当の本人に「あなたのしている事は意地悪だ。」と。
受話器を代わって「こんなことされたら君はどう思うの?悲しくならないかな?」と。
まずは優しくこちらが気付いている事を伝えて。

それでも気付かないようなら直接顔を見て。
それでもダメなら最後は親御さんでいいと思います。

子供同士の関係を考慮できる親御さんのように感じられました。
質問者様ならベストな関わり方で関係出来るのではないでしょうか。

Q氷の溶け方の自由研究

自由研究で、「氷の溶け方」をしました。
もう終わったんですが、結果があたってるのか不安です。
これであたってるんでしょうか??
(溶けるのが早い順)

ポカリ→コーヒー→水→牛乳→緑茶

回答おねがいします!!

Aベストアンサー

中学生の方でしょうか?

簡単に出来る自由研究の定番なので、答えは調べれば(ネット上でも)見つかります。

ただ、それだけ書いてもつまらないので、
どういう目的の実験か、どういう方法で行ったか(細かい条件など)、結果はどうか。
ということをまとめて、
結果についても既に分かっていることなので、予め予想も書いておくのが良いでしょう。

実験が終わったあと結果は予想したとおりのものだったか、
そうでなかったのであればどうして結果が思ったとおりに出なかったのか、
などを考察として書くのが良いでしょう。

結果が合っていることより、予想通りの結果が出なかった方が、考察としては面白いかも知れませんよ。

Q氷に塩をかけるとなぜとけるのか、、、。

自由研究で氷にいろいろな調味料をかけてみた


ところ塩が一番早くとけました。


なぜはやく溶けたのか知りたいので


しっているひとは教えてください><

あと、、、

一番最後は小麦粉でした。

小麦粉はなぜ遅くとけるのですか??

なるべく2つ教えてください。

1つだけでも全然かまいません!!!!!!!!

Aベストアンサー

説明として以下の様になります、抜粋したものです。


凝固点降下は確か小学生でも扱う事実ではありますが、説明をすることはとても困難なことです。
今回はかなり強引な説明をします。

凝固点降下は粒子(分子やイオン)の数が多いほど降下します。つまり大量の塩を入れたり、同じ量を入れる場合でも、粒子の細かいものほど降下します(つまり一見した重さは同じでも、分子が大きい上に溶解度が小さい砂糖より、塩のほうが粒子の数が多いので降下の作用は大きい。溶けない砂は降下作用はない)。

ではなぜそのようなことが起こるのかというと、例えば羊の群れに狼を放つのと同じです。群れの外から狼が近づくと、群れの一番外の羊は狼から遠のくために群れの形が少し崩れます。(群れの結束力を吸収(氷のエネルギーを奪う)してしまう)その空いた空間にさらに狼が…すると羊の群れは四散します。つまり結束力の高い氷から低い水に変わるわけです。
狼は多ければ多いほど崩壊は早くなります。
このとき、狼が来ようが、虎が来ようが、ライオンが来ようが、群れが瓦解することは変わりがありません。つまり肉食獣の数によるわけです。

ただこの説明は必ずしも正確ではありません。正確に説明するには難解な用語を持ち出す必要があるので…

補足します。
塩をかけることによって凝固点降下が起こります。
すなわち、氷の温度(0℃)では食塩水は凍りませんので、食塩をかけた周囲では氷が溶けはじめることになります。つまり、実際には氷の表面ではわずかながら氷が溶けて水になったり、生じた水が再び凍ったりといった変化を起こしていますので、溶けた際に食塩と混ざりあい、凝固点(融点)が低下し、水になったまま氷に戻らなくなってしまうわけです。
さらに、ひとたび水が生じれば、上述の氷と水の間の変化も起こりやすくなり、加速度的に水が発生することになります。

一般に凝固点降下は、溶媒(ここでは水)中の溶質の濃度(厳密に言えば単位体積中の溶質の「粒子(分子やイオン)」数)に比例します。中学レベルで説明するならば、食塩は比較的水に良く溶ける上に、少量でも多くの「粒子」(イオン)を生じる性質があるので、多量の氷を溶かし、温度を下げることができると言うわけです。

水によく溶ける物質であれば、食塩の場合と同様に、上述のことが起こりますので、氷を溶かし、温度が下がる可能性があります。ただし、水に溶けた時に多くの熱を発生する物質は、温度を下げるのにはハンディがあるかもしれませんね。

麦粉、庭の砂
は、溶解するのではなく、濡れるだけです。

砂糖、
は、溶解しますが、塩を同じ溶媒としての機能を求めるには、
数倍の量が必要だし、また、冷たい水には溶けにくい物です。

塩、砂糖、小麦粉、庭の砂、
この中で一番水と仲良しなのは、塩で、
氷を溶かしてまで、仲間を増やそうとするのです。

これは、凝固点の話ですが、
沸点は、逆で、沸点上昇をします。
塩水だと、105度でも沸騰しないのです。

溶媒が溶け込んでいる水の水分子は、水の状態であり続けようとして、
固体になったり、液体になったり、をしたがらないのです。

これは浸透圧とも関連するとても高度で
利用価値の高い化学的現象なのですが、
私の説明は、小学生並ですね。
でも
庭の砂と比較しているのだから、設問も小学生並ですね。


氷に塩をかけると温度が低下しますよね。
そのためには、熱をどこかに放出する必要があります。
その熱を放出するために氷が溶けます。

つまり、氷が溶けることによって熱が奪われ、その結果、温度が0℃以下に下がるということです。

説明として以下の様になります、抜粋したものです。


凝固点降下は確か小学生でも扱う事実ではありますが、説明をすることはとても困難なことです。
今回はかなり強引な説明をします。

凝固点降下は粒子(分子やイオン)の数が多いほど降下します。つまり大量の塩を入れたり、同じ量を入れる場合でも、粒子の細かいものほど降下します(つまり一見した重さは同じでも、分子が大きい上に溶解度が小さい砂糖より、塩のほうが粒子の数が多いので降下の作用は大きい。溶けない砂は降下作用はない)。

ではなぜそのよう...続きを読む

Q氷の溶ける速さ

水と砂糖水を固まらせて
どっちが早く溶けるかを
しました。

結果は
水→1時間30分
砂糖水→1時間40分
でした。

なぜこうなるのかを
知りたいです。

ぜひ教えて下さい。

Aベストアンサー

 こういう実験では、温度は普通の摂氏の温度ではなくて、絶対温度というもので考えないといけないのです。絶対温度というのは、絶対温度0度が最低の温度で、何がどうでもそれ以上の低い温度はないという温度です。

 絶対温度での0度は、摂氏マイナス273度です。だから、摂氏で測った温度に273を足して、それで考えましょう。氷が摂氏0度だったとしたら、それは絶対温度273度です。

 例えて言うなら、コップに273ミリリットルの水があるとしますね。水の入っている高さに0という印を書きましょうか。それを摂氏で0度と言っているようなものです。
 コップの水を全部捨てるとしますね。これが冷やすということだとします。コップは空ですから、それ以上水を捨てることはできません。最初の0からマイナス273が空、それが絶対温度の0度です。

 真水の氷や砂糖水の氷を温めるのは、周りの空気ですね。空気が摂氏27度だとしたら、それは絶対温度で300度です。物を温める効率は、絶対温度で考えないと分かりません。
 その空気が氷を温める効率を考えましょう。効率が高ければ、溶けるのも早いはずです
。とりあえず、単純な割り算でいいでしょう。真水の氷は摂氏0度までしか温度が上がりません。氷が全部解けきるまで、ずっと摂氏0度、絶対温度では273度です。気温が27度なら、絶対温度は300度です。効率は、273÷300=0.91、つまり91%です。

 砂糖水の氷も、解けきるまで同じ温度なのですが、後で説明する実験をすると分かりますが、水に何かを解かすと、その氷の温度は0度より低い温度までしか上がりません。解けきるまで、その温度なことは真水の氷と同じです。
 もし、砂糖水の氷がマイナス10度までしか温度が上がらないとします(実は、本当の温度を知らないので仮にマイナス10度としただけです。知りたければ砂糖水の氷の温度を測ってみてください)。すると、絶対温度で263度です。
 263÷300は約0.88、つまり88%の効率です。真水の氷より効率が悪いですね。温める効率が悪いわけですから、解けるのにも時間が余計にかかるはずです。

 理屈ではそうなります。でも、実験がその理屈通りになったかどうかは、本当は分かりません。実験は、考えた理屈以外の理屈も働いているからです。真水の氷を置いた位置が風通りが良かったかもしれない。真水の氷を入れた容器を置いた台の位置の温度が高かったかもしれない。いろいろ、考えられます。

 だから、実験結果は絶対に考えた理屈通りに正しい、ということはありません。だから、実験する人はいろいろ条件を変えながら何度も実験を繰り返します。質問者様の今回の実験も、できれば氷を置く場所を変えたりして、何度もやってみましょう。

 追加実験です。水に何かを解かせば、本当に凍りにくくなるか、つまり解ける温度は低くなるのか、という実験です。
 砂糖ではなく塩を使うといいでしょう。砂糖だと、いくらでも水に溶けていき、ある程度以上砂糖を解かすと、どんどん粘り気が出てきて、実験には具合が悪いのです。ですから、そうならない塩を使いましょう。
 塩をたくさん水に入れて、これ以上どうやっても塩が溶けないところまで、濃い塩水を作りましょう。塩を追加して入れても、溶けずに塩粒が残るまで濃くするのです。鍋に水を入れて火にかけ、沸騰したお湯にどんどん塩を入れて行くと、やりやすいです。火を止めて、それを冷ましましょう。これで、これ以上はないくらい濃い塩水が出来上がりました。
 その濃い塩水をガラスのコップに入れ、同じ量の真水を別のコップに入れ、同時に冷凍庫に入れましょう。時々、冷凍庫をのぞいてみてください。真水は凍り始めても、塩水のほうは凍ってないか、氷かたが遅いはずです。もしかすると、真水がカチンカチンに凍っても、塩水のほうは全然凍らないかもしれません。
 このとき、塩水のほうは、溶けていたはずの塩が塩粒に戻っているかもしれません。それは気にしなくていいです(でも実験レポートには書いておきましょう)。

 これから分かることは、塩水は真水より凍りにくいことです。砂糖水も同じはずです、と実験レポートには書いておきましょう。

 さらに追加実験です。製氷皿はありますか? 四角くて小さい氷を作る道具です。あれば、しめたものです。無ければ、小さなお菓子がたくさん入った箱に、小分けにする薄いプラスティックがあったりしますが、そういうものでいいです。とにかく小さくて、台においても転がったりしない氷を作るのです。

 まず、そういう小さな氷が必要です。まあ、お金を出してコンビニで氷を買ってもいいですけど、できれば廃物利用で工夫したいところです。それも実験の工夫の一つですからね。

 次に木綿糸を用意します。木綿糸は真水で濡らしておきます。

 台の上に、小さな氷を置き、それに濡れた糸を垂らしてみます。糸が少し氷の上に乗るように。糸を持ち上げても、氷は持ち上がりません。

 もう一度、同じように糸を垂らして、糸が乗った氷のところを中心に、少し塩をかけてみます。糸を持ち上げると、うまくいけば氷も持ち上がります。糸が氷に張り付いてしまうのです。
 うまくいかなければ、氷の塩をかけたところをふき取り、何度かやってみてください。何度も繰り返せば、必ずうまくいきます。

 何が起こったのでしょうか。それは、先ほど実験した「塩水は凍りにくい。なぜなら凍る温度が真水より低いから」ということが関係しています。塩をかけた部分の氷は塩を取り込みます。塩水の氷となるわけです。
 塩水の氷は真水の氷より温度が低いのでしたね。だから、真水で濡らした糸の水を摂氏0度より冷やして、凍らせてしまうのです。それで糸の氷と小さな氷が氷でくっつくので、小さな氷が持ち上がるのです。

 これも、真水に何か溶かすと、凍る温度が低くなるということを示す実験です。

 こういう実験では、温度は普通の摂氏の温度ではなくて、絶対温度というもので考えないといけないのです。絶対温度というのは、絶対温度0度が最低の温度で、何がどうでもそれ以上の低い温度はないという温度です。

 絶対温度での0度は、摂氏マイナス273度です。だから、摂氏で測った温度に273を足して、それで考えましょう。氷が摂氏0度だったとしたら、それは絶対温度273度です。

 例えて言うなら、コップに273ミリリットルの水があるとしますね。水の入っている高さに0という印を書きましょうか。それを摂...続きを読む

Q氷の溶け方について質問です。

自由研究で「どの飲み物に入れた氷が早く溶けるか」を実験しました。
飲み物は、コーラ、オレンジジュース、牛乳、水、コーヒーです。
飲み物の温度、量はすべて同じです。
その中に氷3つを入れどの飲み物に入れた氷が溶けるか調べました。
氷の大きさ入れた時間すべて同じです。
それで1番早く溶けたのは水でした。
2番がコーヒー。
3番が牛乳。
4番がオレンジジュース。
最後がコーラでした。
この結果を見て普通は炭酸のコーラが早く溶けるって言うんですが
私の実験はコーラが最後でした。
これってやっぱり実験に失敗してしまったのでしょうか?
それと水が1番早く溶けた理由も分かりません。
私なりに調べてみましたが分かりませんでした。
なので分かる方いましたら
なぜ水に入れた氷が早く溶けるのか?
なぜコーラに入れた氷が最後なのか?
教えてください。
お願いします!!!!

Aベストアンサー

さほど不思議な結果ではないように見えます。
液体に入れた氷が溶ける速さに影響するのは主に液体の粘度と熱伝導率です。
粘度が高いと熱の対流(拡散)が起こりにくくなります。水をかき混ぜると氷が速く溶けることを考えれば分かるように、かき混ぜる効果が小さいほど氷の溶ける速さは遅くなります。

つまり例えば牛乳と水とを比べた場合、おそらく牛乳の方が粘度が高いことが予想されるので、水の方が熱を拡散させる効果が高く、より速く溶けることが予想されます。
また、熱伝導率の大きさも一つの要因です。
90℃のサウナと90℃の熱湯は同じ温度でも熱湯の方がより熱く感じると思います。これは理由があって、液体というのは気体に比べて熱を伝えやすいのです。熱湯は自らの温度を素早く物体に伝えるため、より熱く感じるというわけです。
だからコーラが最後なのはかなり納得できる結果です。コーラに入れた氷はたくさんの炭酸ガスの粒で覆われているはずです。水やコーヒーなど完全な液体に包まれた氷と比べると、氷に熱が伝わっていくスピードはかなりゆっくりなものなはずだと考えられます。
またこれは何も液体と気体の間だけにある違いではありません。熱の伝わり易さというのはあらゆる物体の間で異なります。コーヒーと水との間では、水の方が熱伝導率が高いということもあり得ます。

なので、この実験結果はさほどおかしなものとは思いません。きちんと分析すれば優れた自由研究になると思いますよ。

さほど不思議な結果ではないように見えます。
液体に入れた氷が溶ける速さに影響するのは主に液体の粘度と熱伝導率です。
粘度が高いと熱の対流(拡散)が起こりにくくなります。水をかき混ぜると氷が速く溶けることを考えれば分かるように、かき混ぜる効果が小さいほど氷の溶ける速さは遅くなります。

つまり例えば牛乳と水とを比べた場合、おそらく牛乳の方が粘度が高いことが予想されるので、水の方が熱を拡散させる効果が高く、より速く溶けることが予想されます。
また、熱伝導率の大きさも一つの要因です。...続きを読む

Qピンチです!自由研究について

こんにちは!
中学生女子です。今とてもピンチです(T_T)
 今年の自由研究は、「氷の実験」をしました。
内容は、牛乳・水・塩水・砂糖水・炭酸水・オレンジジュースを同じペットボトルに入れて、1時間ごとにどんなふうに固まっていくのか変化を取りました。

 塩・砂糖は、7gいれました。炭酸水は、コーラとかではありません。
 5回実験をおこなってみました。

 炭酸はなかなか固まらず、5時間たった時に急にかたまりました。
牛乳・オレンジジュースは、固まるというよりシャーベット状になってから固まりました。
 水・塩水・砂糖水は、あまりスピードはかわりませんでした。

 結果的には、水→塩水→砂糖水→オレンジジュース→牛乳→炭酸水の順で固まりました。

 これの考察をかかなければいけないのですが、考察を書くのが初めてなのでどんな内容を書けばいいのかわかりません。
 アドバイスでもかまわないので、この実験についての考察を教えて下さい。

 説明不十分なところもありますが、よろしくおねがいします!

Aベストアンサー

とても良い結果が得られたと思います。5回も実験されたという点にはたいへん感心しました。ピンチだと思う必要はありません。
私はこの結果を全て説明できるわけではありませんので、「考察」の進め方として参考程度に聞いて下さい。

水・塩水・砂糖水であまりスピードがかわらなかったという結果について、
7gという量が適切だったかどうか、ということがあると思います。濃度は何%でしょうか。それは飽和溶解度と比べてどうでしょうか。飽和まで溶かして上澄みを使うような方法もあったかも知れません。凍らせたものを常温に戻して溶けている間温度は一定になる筈ですから、その温度を比較するという方法もあると思います。

「シャーベット状」は、その意味を考える必要があります。大きな連続した結晶にはならなかったということです。部分的に凍り、その小さな氷の粒と別の氷の粒との境は凍らなかった、ということになります。凍った部分と凍らなかった部分には何の違いがあったのでしょうか。顕微鏡で氷の粒を観察すると何かがわかるかもしれません。オレンジジュースと牛乳が他のサンプルと違って濁っていることも関係しているかも知れません。

炭酸水の結果は、気体が溶けているということが何かの作用をしたのではないでしょうか。炭酸水を凍らせるとき、容器は密閉したのでしょうか、それとも解放してあったのでしょうか。密閉してあれば凍る時に内圧が変化する筈です。アルミ缶の炭酸飲料を凍らせると缶はどうなるしょうか。これに対して容器が解放してあると何が起きるでしょうか。「5時間たった時に急にかたまった」とのことですが、「急に」という点が特徴的だと感じられますか? 5時間程度解放しておいて気の抜けた炭酸水を凍らせたらどうなるでしょうか。

追加実験をできてもできなくても、次にやってみたいことが挙ってくれば中学生の自由研究としては成功していると思います。
実験結果を全て理論的に説明しようとすると大変です。時間に限りがありますから全ての疑問を解消するような実験ができなくて当然です。結果を自分なりに解釈して、次はこんなことをやってみたい、というような形で考察にまとめれば良いと思います。

とても良い結果が得られたと思います。5回も実験されたという点にはたいへん感心しました。ピンチだと思う必要はありません。
私はこの結果を全て説明できるわけではありませんので、「考察」の進め方として参考程度に聞いて下さい。

水・塩水・砂糖水であまりスピードがかわらなかったという結果について、
7gという量が適切だったかどうか、ということがあると思います。濃度は何%でしょうか。それは飽和溶解度と比べてどうでしょうか。飽和まで溶かして上澄みを使うような方法もあったかも知れません。凍らせ...続きを読む


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