ネットが遅くてイライラしてない!?

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。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (6件)

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。
    • good
    • 11
この回答へのお礼

画期的なアドバイスをありがとうございました。
寒剤ですね。
思いつきませんでした。
まさか、冷蔵庫の外で物を凍らせる実験ができるとは思いませんでした。

自分では考えられないような、素晴らしいアドバイスばかりでした。
おかげで、より充実した自由研究ができそうです。
本当にありがとうございました。

お礼日時:2008/08/05 00:47

最初に氷の一片を入れるのと入れないのでは変わってくると思います。


凍るまでの時間はビデオカメラで撮影しながら黄色のケーブルだけ外に引いてきてテレビで見ながらやれば冷蔵庫の温度を帰る心配もありません(ただしー5度の冷凍庫に耐えられるかわからないので自己責任で)
    • good
    • 7
この回答へのお礼

氷を入れるか入れないかで変わってくるのですか。
まさか、そんなことを考えもしませんでした。
是非やってみたいと思います。
ありがとうございました。

お礼日時:2008/08/05 00:49

家庭用の冷凍冷蔵庫なら、凍るときの温度を調べるには、むずかしいようなきがします。

開け閉めを頻繁にしない限り、冷凍庫内の温度はほぼ一定と思います。
凍るまでの時間についても、何時間後には凍っていたとか、凍っていなかったぐらいにしないと、頻繁にドアの開け閉めをすると、中の温度が変わってくると思います。
 最後に、どの液体も容器に入れるときは、かなり空間を取っておかないと冷凍庫の中で吹きこぼれることがあるので注意してください。
    • good
    • 6
この回答へのお礼

アドバイス、ありがとうございます。
言われてみれば、確かにそうだと思うことばかりでした。
注意してくださらなかったら、忘れたまま実験を行うところでした。
ありがとうございました。

お礼日時:2008/08/05 00:42

先々週だかの、NHK総合『ためしてガッテン』で、氷の特集をやっていましたよ。



ゆっくり凍らせたときと、急いで凍らせたときで、違った性質の氷ができます。
また、お湯を冷凍庫に入れた方が、早く凍るという現象も報告されています。

別の言い方をしますと、質問者さんが実験をやるとき、凍らせる前の液体の温度、凍らせるときの庫内の温度によっても結果は違ってきてしまいますので、その辺りをそろえないと、実験にならない、ということです。お気をつけあれ。
    • good
    • 4
この回答へのお礼

条件(温度)基本的なことなのに、ついうっかり忘れていました。
気付かせてくださってありがとうございます。

また、『ためしてガッテン』についても調べてみようと思います。
テレビでそういうことをやっていたとは、知りませんでした。

いろいろとありがとうございました。

お礼日時:2008/08/05 00:40

こんにちは。


調査項目にあと一つ、加えるといいと思うのは「凍った物の性状」でしょうか。

どんな見た目か、色は変わったか、硬さはどの程度か、フォークで刺せるか、スプーンでほじくって食べられるか・・・

この研究は、科学の入門編だと思います。
あまり難しい事を言わずに、思いついたまま「不思議だな」と思う事をどんどん記録しておきましょう。

本格的な研究というのは、こういう実験を積み重ねた中から、特に興味のある特定の部分を抜き出して調べる事です。
その前の事前調査みたいな研究ですので、面白おかしい内容で一向に構いません。
    • good
    • 3
この回答へのお礼

役に立つ回答をありがとうございました。
「凍ったものの性状」ですか。
確かに調べてみるべきですね。
是非やってみたいと思います。
ありがとうございました。

お礼日時:2008/08/05 00:36

液体の種類が多くないか…という気がします。


そもそも凍らせて何を調べるのでしょうか?
>・凍るまでの時間
・凍る時の温度
・塩を加えた場合
を調べるのであれば、水の中に何かが含まれることで凍る条件が違ってくるのではないかという仮説があるということですよね。
そこで(たとえば)真水とそれぞれ濃度の違う塩水を用意しそれを凍らせた結果、上記の条件に何らかの規則性が見つかった、というほうが研究結果としては面白いんじゃないかと思います。

>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
を使うなというわけではありません。ただ、凍る条件が違うという結果が出たのなら、何で違うのかということまでやんないと単なる観察日記だよ、それぞれの成分を細かく調べてなにが凍る条件を変えるのか調べられるならいいんじゃないの、ということです。
    • good
    • 3
この回答へのお礼

厳しいお言葉をありがとうございます。
よく考えてみたら、確かにそうですよね。
私には成分の分析まで細かく行う自信がありません。
少し実験について考えてみます。
ありがとうございました。

お礼日時:2008/08/05 00:34

このQ&Aに関連する人気のQ&A

寒剤」に関するQ&A: 小学2年生の科学研究。

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

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

Q油は凍らないのですか?

「油は凍らない」と聞きましたが、本当ですか?どうして凍らないのですか?マイナス何度になっても凍らないのですか?

Aベストアンサー

当然凍りますよ。

数値データを見るのが一番です。


食用油のデータ
http://pci.kaneda.co.jp/contents/introduce/composition/index.html
凝固点(=融点)は、-10度以下のもあれば、室温程度のもあります。


あと、こんなのとか
http://www3.famille.ne.jp/~mkuroki/toso/kankyo/22syu.htm

こんなのとか
http://www.chemiway.co.jp/data/new03_mpa.htm

Qなぜお茶は早く凍る?

自由研究で物の凍り方・溶け方の研究をしています。
中1なので、初めての研究に戸惑っています。
いろいろな液体で凍り方と溶け方を試したのですが
水より麦茶の方が早く凍り、早く溶けたのです。
麦茶より濃い緑茶で試すと、とても早く凍りました。
これはなぜでしょうか?
お茶に含まれる成分によるものですか?
わかる方がいたら教えて下さい。
もしわかればどんな成分が凍りやすいかなどもお願いしますm(_ _)m

Aベストアンサー

まず、水、麦茶、濃い緑茶が凍る温度を温度計を用いて測定してみてください。
一般に塩水などでは、凝固点降下が起こり0℃では凍らず、より低い温度にしなければ凍りません。
この事例を参考にすると、麦茶が早く凍ることは、逆ではないかと疑問を持たれたのですよね。
とても良いことだと思います。
今回の実験では、どのように温度を下げて凍らしたのですか?
冷凍庫など、十分熱容量が大きく、十分低温(例えば-20℃)のような所に同時に水や麦茶を入れて凍るところを観察したのですか?
この場合、凍る早さは凝固点だけでは決まりません。
どの液体も雰囲気温度(冷凍庫の温度;-20℃)よりも高い温度で凍ってしまうので、凝固点だけでなく、伝熱速度や結晶化速度、凝固熱(潜熱)の影響を受けます。
では、結論として、なぜ麦茶が早く凍るのか?
凝固点が高くなっていて、水よりも高い温度で凍り始めるのならば、溶けるときには、最後に溶け始めるはずですから、実験結果と合いません。
私の考えとしては、麦茶や緑茶などの不純物が混入したために、結晶が最初に生成するときに、それら不純物が核となって結晶加速度を早めているからだと思います。
雨が降るときも空気中の水蒸気がほこりなどを核として、凝縮して雨粒となりますが、それと同じ事が起こっているのだと思います。
よって、純粋な水を凍らせたときと比べ、緑茶など早く凍った氷の結晶は小さくなっているはずです。
結晶が小さいので、溶けるときは早く溶けるということではありませんか?
純水の場合、結晶の核となるものがないので、過冷却現象も起こっているかもしれません・・・
キーワードは、結晶核だと思います。

まず、水、麦茶、濃い緑茶が凍る温度を温度計を用いて測定してみてください。
一般に塩水などでは、凝固点降下が起こり0℃では凍らず、より低い温度にしなければ凍りません。
この事例を参考にすると、麦茶が早く凍ることは、逆ではないかと疑問を持たれたのですよね。
とても良いことだと思います。
今回の実験では、どのように温度を下げて凍らしたのですか?
冷凍庫など、十分熱容量が大きく、十分低温(例えば-20℃)のような所に同時に水や麦茶を入れて凍るところを観察したのですか?
この場合、凍る早...続きを読む

Q液体を凍らせる実験

自由研究で、「なぜ液体を凍らせると体積が増えるのか」
ということについて実験します。
実際に凍らせてペットボトルがパンパンになったまではいいのですが、
ネットで色々調べてみても、なかなか理由についてがわかりません。
なぜ、凍らせると増えるのでしょうか?
空気が関係しているのでしょうか?
詳しく説明できる方いらしたらお願いします。

Aベストアンサー

自由研究ということで、ヒントだけ回答します。

「液体時の分子密度より、固体(凍結)時の分子密度が低いから」です。

後は自分で調べてください。

※ ちなみに、自分の記憶では「液体より固体のほうが体積が増える」のは「水」くらいで、他の液体は「固体のほうが体積が少ない」はずなんですが・・・。

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塩が凍らないのは・・・

塩水はなぜ凍らないのですか?

Aベストアンサー

 
みなさんが述べておられるように、必ずしも凍らない訳ではないです。

ただ、忘れているというか、例えば、北極の氷山などは、海水が凍ってできたものですが、あの氷を舐めると、海水の味がするのかというと、わたしは舐めたことがないので知りませんが、そんなに海水の味がしないはずです。

純粋な水の氷でなく、塩も入っているでしょうが、その分量は少なく、真水の氷に近いはずです。(結晶として普通にできる海氷は、-1.8度Cで「真水」が凍り始めてでき、その後、塩の成分が氷ができて行く途中で逃げそこなって、氷の内部に閉じ込められるという説明が出ています)。

これは、海水あるいは食塩水が凍るとき、ほぼ純粋な水の部分が選択に塩を排除して凍るからで、温度が下がって行くと、次に,低い食塩濃度の水溶液が凍り、もっと温度が下がると、もう少し濃い濃度の食塩水が凍るということでしょう。しかし、海などの場合だと、ある程度温度が低ければ、塩を排除した真水部分で氷になって行くので、海水が凍る必要がないのでしょう。

冷蔵庫で、食塩水を凍らせても当然同じことになり、できた氷は、真水の氷か、それによく似ています。凍っていない水の部分の食塩の濃度がずっと濃くなります。氷のなかに入らず排除された塩が、残った食塩水のなかに残るからです。

塩水が凍らないまたは凍りにくいのは、水に塩の分子が混じってできた塩水は、真水に比べて、エントロピーが高いためで、これは、無秩序性が大きいということです。

比喩的な話ですが、物体は温度を上げると、無秩序性が高くなります。物体の温度を上げるにつれ、個々の分子のランダムな運動が増えてくるからです。食塩水の方が、複雑な分子になっているので、同じ温度でも、真水と比べると、無秩序性が高く、エントロピーが高いのです。

凍るということは、固体の結晶になるということで、結晶は、原子が規則正しく並んでいる状態で、秩序性が高くなります。塩水を結晶にするのと、真水を結晶にするのでは、塩水の方が無秩序性が高いので、より熱を奪い、温度を下げないと結晶にならないのです。

塩を構成するナトリウムと塩素を加えて、水が結晶を作るより、水だけの結晶の方が、できやすいのです。当然、温度も、食塩水が結晶するよりも、高い温度で結晶します。しかし、それでも、食塩水だと、そのなかの真水だけが結晶して氷になろうとしても、0度Cでは無理で、もう少し低い温度で凍るのです。

先に真水が氷になって行くので、食塩水が氷になるのは、後回しになるということです。氷山などが、海水の氷でなく、幾分かなかに塩を含んでも、ほぼ真水の氷に近いのは、そういうことです。

>無題
>http://www.ohotuku26.or.jp/organization/center/koza/koza04.htm
 

参考URL:http://www.ohotuku26.or.jp/organization/center/koza/koza04.htm

 
みなさんが述べておられるように、必ずしも凍らない訳ではないです。

ただ、忘れているというか、例えば、北極の氷山などは、海水が凍ってできたものですが、あの氷を舐めると、海水の味がするのかというと、わたしは舐めたことがないので知りませんが、そんなに海水の味がしないはずです。

純粋な水の氷でなく、塩も入っているでしょうが、その分量は少なく、真水の氷に近いはずです。(結晶として普通にできる海氷は、-1.8度Cで「真水」が凍り始めてでき、その後、塩の成分が氷ができて行く途中...続きを読む

Q1日で、しかもお家でできるような自由研究

できるだけ短時間で、レポートがまとめやすく、お家でできる自由研究を探しているのですが、何かご存知の方いませんか?

調べたのですが10円ぴかぴか実験とか、食パンのかびの実験などしか見当たりません。道具を使うとしても日常的な用品(家にあるようなもの)でできるようなものを探しているのですが、どなたかご存じないでしょうか?

Aベストアンサー

私はこの理科の自由研究ってのが大の苦手でした。
とにかく早く!見栄えのするものを!簡単に!
ということでやったのは
「家中にある液体状のものをとにかく凍らせる」という実験。
水に始まり、ジュース・牛乳・洗剤・柔軟剤・シャンプー・リンス・・・。
今ならもっといろいろあるかもしれないですね。
同じ量・同じ容器に入れて、ラップをして(においがあるので)一斉に冷凍庫へ。
で、15分おきぐらいに観察しました。

Q凍らせたジュースの最初が甘い理由

ジュースやスポーツドリンクが入ったペットボトルを凍らせると、溶けはじめって甘いのばっかり出てきますよね。これどうしてでしょうか?

Aベストアンサー

氷は主に水素結合によって結合が保たれているため、純粋な水で有るほど融点が0度に近くなります。
逆に不純物が混じり水分子の間に入り込まれると結合が阻害され結合力が弱くなり、融点が低くなります。
これにより糖度が高いほど溶けやすくなり、最初に溶け始めた部分が一番甘くなり、後に溶けた部分ほど味がなくなるのです。

Q理科 氷の実験について

理科の実験で、氷を解かす実験をしました。
水道水、食塩水、砂糖水、ウーロン茶、アクエリアス、コカ・コーラを氷にして、
溶ける速さを観察します。結果は、
食塩水→コーラ→アクエリアス→砂糖水→水道水→ウーロン茶
の順になりました。
ここで4つの疑問点が出てきました。

(1)食塩水は、ダントツでトップだったが、なぜそうなったのか。

(2)コーラは、最初のうちはとけるのがおそかったが、30分くらいたつと一気に加速した。
 それはなぜなのか。

(3)なぜ不純物の少ない水道水は、溶けるのが遅いのか。

(4)そしてダントツにおそかった(食塩水との差は40分)ウーロン茶は、
 なぜこれほどまでにとけるのがおそいのか。

この4つが一つでもわかる方、ぜひ教えてください。

Aベストアンサー

 水に不揮発性の物質を溶かすと0度より低い温度で氷になります。このような現象を凝固点降下と言います。氷の表面に食塩をかけると水になりますが、これは0度では食塩水が液体のままだからです。そし不純物を含んだ氷は凍るのと同じ温度で液体になります。

 凝固点降下は水溶液に含まれる不純物の濃度によります。つまり二種類の食塩水があると、濃度の高い方が低い温度で個体になり、個体は低い温度で液体に戻ります。食塩水の場合この温度(凝固点)がマイナス20度くらいにまで下がります。(液体が固体になる温度が「凝固点」、個体が液体になる温度が「融点」です。この二つは同じ温度を二種類に言い換えてます。)

(1)凝固点効果は濃度に比例します。そして食塩は電解質なので、水中では粒子が分離しますので、凝固点降下が二倍になります。つまりコーラの中の不純物の半分の食塩を入れると、コーラと食塩水が同じ温度で凝固します。実験の食塩水はコーラの半分より多い食塩が含まれていたのです。食塩の量によって実験結果が変わっていたのです。
残りの物も、濃度の差で違いが出たのだと考えてください。

(2)温度が上がって二酸化炭素が出た(よく言う「気が抜けた」)から、氷が崩れたのでしょう。

(3)二つ目の段落で説明したとおりです。不純物が少ない方がそうなります。不純物が多いと水同士の結合の妨げになるのです。この実験全体に当てはまることなので、最初に書きました。

(4)ウーロン茶の茶色い成分は、塩や砂糖のように水に溶けているのではありません。泥水の泥のように、溶けずに漂っているだけで凝固点降下には影響がありません。そしてお茶は一度沸騰させて作りますので。その時に不純物が取り除かれるので、凝固点はさらに上がることになります。水道水に含まれる消毒剤よりも、ウーロン茶の方が溶けている成分は少ないので、このような結果になりました。時間差は実験室の温度にも左右されますが、食塩水が飽和のような高濃度で実験したのだと考えられます。

 水に不揮発性の物質を溶かすと0度より低い温度で氷になります。このような現象を凝固点降下と言います。氷の表面に食塩をかけると水になりますが、これは0度では食塩水が液体のままだからです。そし不純物を含んだ氷は凍るのと同じ温度で液体になります。

 凝固点降下は水溶液に含まれる不純物の濃度によります。つまり二種類の食塩水があると、濃度の高い方が低い温度で個体になり、個体は低い温度で液体に戻ります。食塩水の場合この温度(凝固点)がマイナス20度くらいにまで下がります。(液体が固体になる温...続きを読む


人気Q&Aランキング