沸騰した湯の泡について

先日、小学校低学年の娘との料理中、湯を沸かしていたところ、鍋の底から気泡が上がってくるところを「なぜ何もない湯鍋の底からアブクがでるの」と質問されました。私もよくわからず宿題にされてしまいました。
良い説明の仕方、実験や調べ方等を教えていただければと思います。

No.1 ベストアンサー 回答者： HAL007 回答日時： 2009/11/15 00:20

泡は水蒸気です。

（水が気体になった）
実証するには三角フラスコにガラス管を刺したゴム栓をしたものを用意します。
ガラス管の先に透明なチューブを取付け水を入れたビーカーを用意します。
三角フラスコに水を入れ火に掛けます。
フラスコの水が沸騰して気泡が多く出てきたら上述のチューブを
ビーカーにいれ最初は気泡が出るが（三角フラスコの中の空気が残っている）
暫くすると気泡が出なくなります。
このことから水は沸騰すると気化して水蒸気になるが沸点以下に下げることで
また水に戻るのでビーカーの中に泡が出来ない。
これは小学校の理科で実験したと思うのですが今の小学生は
やらないでしょ！（年がばれてしまう）

この回答へのお礼

まずはお礼が遅くなりまして誠に失礼しました。
そういえば…そのような実験をやったように思います。
あれから暫く娘とも会っておりませんので(単身赴任中)年末年始休暇に帰った時は早速、実験して見せようと思います。その為にはまず、液体と気体(固体)の説明からしなくてはなりませんね。あとは実験らしくハンズでフラスコ等々調達致します。
ありがとうございました。

お礼日時：2009/12/07 01:54

No.5 回答者： honekajiri 回答日時： 2009/11/16 01:12

1 空の鍋かフライパンを熱したところに水を少し入れ蒸発して消えるのを観察

2 水を温めると空気みたいなもの（みたいなものを必ず付ける）に変わることを教える
3 こうして空気みたいになったのが空で冷えたのが雲に変わることも一緒に教える
3 鍋の中で空気みたいなものができるのでお風呂の中でオナラをしたときみたいに泡になる
以上で理解してもらえると思います

No.4 回答者： midare_oni 回答日時： 2009/11/15 23:07

う～ん、これは難しいですね。

まずは水は固体(氷)と液体(水)と気体の3つの状態を取ることを小学校低学年でもわかるように説明するにはどうしたらよいか？
そして、水は100度になるとなぜ水中でも気体に変化するのか(沸点の説明)？
小さい子供にこういうことを教えるのは難しいです。
上手に教えることができると理科に興味を持つようになるが、下手に教えると理科が嫌いになる。
小学校の理科の先生に任せた方が良いように思えます。
(理科の先生の力量にもよりますが)

No.3 回答者： info22 回答日時： 2009/11/15 10:25

>鍋の底から気泡が上がってくるところを「なぜ何もない湯鍋の底からアブクがでるの」

気泡の発生する所の水（お湯）が100℃以上（1気圧（1ヘクトパスカル）における水の沸点）になると水がみえない気体（水蒸気という）になり、水より軽いので発生した水蒸気のあぶく（気泡）が次々と上に上昇してくるわけです。
1気圧では100℃以上の水は見えない透明な水蒸気になります。
最初は水の鍋の底が熱く、上の方が多少冷えている（100℃未満）ため、100℃以上になった鍋の底の水が沸点以上になって気化して水蒸気（水が気体に変化した状態）になります。なべ底が熱せられるためなべ底の熱くなった水が気化して次々水蒸気の気泡になり軽くなって上昇してくるのです。鍋をどんどん熱すると鍋の中のお湯の半分以上が100℃以上になるとなべ底からだけでなく、その他のお湯の中のいたるところから気泡が発生するようになります。お湯全体が沸騰してくる状態ですね。

水蒸気が100℃以下になると見える白いけむり様の湯気（ゆげ）となります。この湯気は細かな液体の水のつぶで光を乱反射して白いけむりのように見えます。
水蒸気（水が気化した気体）と湯気（細かい液体の水の粒の集まり）を区別するようにしましょう。雲も見えるのは水の粒や氷の粒の集まりで、水蒸気になると見えません。上空では気圧が下がりますので水の沸点が低くなりますね。
湯気を水蒸気と勘違いしている風潮がありますので。。。

この回答へのお礼

まずはお礼が遅くなりまして誠に失礼しました。
聞けば、それもそう…と改めて納得するものです。
子供の素朴な疑問には突然投げ掛けられると、こちらが言葉を選んでいるうちにパニクってしまいます。
あれから暫く娘とも会っておりませんので(単身赴任中)年末年始休暇に帰った時は早速、あのときの再現をして問題解決へと導ければと思います。
湯気と水蒸気の違いは、恥ずかしながら同様のものと思っておりました。
間違いを教えなくて助かりました。
ありがとうございました。

お礼日時：2009/12/07 02:07

No.2 回答者： vaidurya 回答日時： 2009/11/15 03:26

なぜ鍋底からか?

という点については、鍋底が一番熱いから。
冬場、一番外気に温度が近い(温度が低い)ガラス窓が
結露で濡れていくのと、似たような理屈です。

また、平らに見える鍋底にも、微妙な凹凸があります。
それが、泡ができる場所を生み出しているという面もあります。
もちろん底以外でも水蒸気はできて、目に見えないほど小さい泡として
次々に上へと浮き上がっているはずだと思っています。

不満をかかえた人がたくさんいる中で
誰かが騒ぎ出せば周囲の人が付和雷同するように…
分子レベルでも、周囲を巻き込んで良く例はいろいろあるようです。

雨つぶも、上空でそういう形でかたまりになっていきます。
氷も、氷はじめるべき箇所がなければ、氷点以下でも水のままになったりするのです。
(過冷却についてはググってみてください)