研究の動機 水が一瞬で凍るようすを実験で見れないの? つららタワーも簡単に見れないの? 「過冷却」という現象を利用します 今回は、この「過冷却」が、実際どんなものなのか、 酢酸ナトリウムという食品添加物を使ってお伝えします。 準備するもの 酢酸ナトリウム ビーカー 実験 1. 酢酸ナトリウムを少量の水と一緒に、ビーカーに入れます。 2. 熱いお湯の中にビーカーを入れて、ゆっくりあたためていきます。 3. だんだん酢酸ナトリウムが溶け、透明な液体になってきます。 4. 保冷効果の研究｜実験｜夏休み！自由研究プロジェクト｜学研キッズネット. 酢酸ナトリウムが、しっかり溶けましたら、お湯から取り出し、そのまま、ゆっくり冷ましていきます。 5. 室温と同じくらいまで、冷めたら、いよいよです! 結果 指で、酢酸ナトリウム水溶液をつっつくと...... なんと、あっという間に、氷になりました。結晶化しました。 つららタワーもこのとおり出来上がりました。 そこでペットボトルの水でも出来るか試したいと思います。 追加実験 ゆっくり水を冷やすことが大切だと分かったので、発泡スチロール箱に入れて冷蔵庫で冷やします。 準備するもの2 実験2 1. 水やコーラなど好きなものを入れて蓋をして冷凍庫にいれます。 (過冷却になる時間は、冷蔵庫の大きさや発泡スチロールの厚みなどで変わりますので、いろいろ時間を変えて試してみてください。) 2. 静かに取り出して、振ってみましょう。 一瞬で凍ります。 まとめ ゆっくり水を冷やすことが大切だと分かった。 水道水は冷やしている間、すぐに氷になることが分かった。 この実験では、ペットボトルの水を使うとうまくいった。 参考 にしたURL: リンク リンク
実は、身近なところにも過冷却水を見ることができます。 一番目にすることが多いのは 雲 ではないでしょうか。高積雲、高層雲、積雲あたりはかなりの部分が過冷却水滴でできています。 冬季には地表においても過冷却水を見ることができます。気象現象としては、気温が氷点下の時に発生した霧があります。 過冷却水でできた霧は木の枝などにぶつかると凍結して 霧氷や樹氷 などを作り出します(写真9、10)。 また、夜露が凍結せずに過冷却することもあります(写真11)。 氷点下となった日、外に出て自然が作った過冷却水を探してみませんか?
氷は、とけるときまわりの温度を下げています。氷を水に入れると水の温度が下がりますが、これは、氷がとけるときに、まわりの温度を下げるという性質があるからです。 ふつう、氷は少しずつとけて、まわりの温度も少しずつ下げていきます。もし、一度に氷がとけると、氷はまわりの温度を急激(きゅうげき)に下げてしまうはずなのですが、氷はゆっくりとける性質をもっているため、ちょうどいつも0度が続くようなペースでだんだんととけていくのです。 このことは、氷水がとけていくときに温度をはかりながら実験をしてみるとよくわかります。氷水は、氷がとけはじめてから全部とけてしまうまでのあいだ、ずっと0度の状態(じょうたい)なのです。 ところが、そこに塩をまぜると、氷がとけるスピードがどんどん速くなります。塩には氷がとけるスピードを速くするという性質があるのです。氷はまわりの温度をどんどん下げてしまいますから、温度は0度よりも下がってしまうのです。
?」 あっ!しばらくかき混ぜるのをサボっていたら、(A)水の温度が0℃より低くなってる!!水は0℃で凍るんじゃないの!? 水の凝固点(凍る温度)は0℃なのですが、実は、0℃になったら必ず凍るというわけではないんです。水が凍らないまま0℃より温度が低くなる現象を「過冷却」といいます。ロジロジくん、その水の容器に氷のかけらを入れるか、軽くかき混ぜてみてください。 うわ、すごい!一気に凍っちゃった! 「過冷却」の状態をわざとつくることで、水が凍る瞬間を見ることができますよ。詳しくは、第5回「凍り方の不思議」の 実験6-2「水が凍る瞬間を見てみよう」 を見てください。 濃いシロップ水の方が、低い温度にならないと凍らないんだね。 凍る温度を変えるのは、濃さだけなのかな? 実験5-2 食塩水と砂糖水の凍り方比べ 水100gに食塩10gを溶かした食塩水(A) 水100gに砂糖10gを溶かした砂糖水(B) 試験管など同じ形の透明容器2つ 氷、塩 1. 試験管などの透明容器2つに、(A)と(B)を同量ずつ入れます。 2. 氷をボウルに7分目くらいの高さまで入れ、氷の重さの1/3くらいの量の塩を振りかけて混ぜます。ボウルの中に温度計を入れ、温度を測ります。 3. 2のボウルの中はどんどん温度が下がっていきます。(A)、(B)の入った透明容器をその中に入れて、冷やします。 4. (A)、(B)の入った透明容器の中をかき混ぜながら温度を測り、凍り始めときの温度や凍り方を観察しましょう。食塩水と砂糖水では凍る温度は変わるかな? 氷に塩をかけるとどうして温度が下がるの | 理科の実験 | 科学なぜなぜ110番 | 科学 | 学研キッズネット. 実験5-2の結果を予想してみましょう。 A. 食塩水(A)も砂糖水(B)も同じ温度で凍る B. 食塩水(A)が砂糖水(B)よりも高い温度で凍る C. 食塩水(A)が砂糖水(B)よりも低い温度で凍る C.食塩水(A)が砂糖水(B)よりも低い温度で凍る 同じ濃度の水溶液でも、溶けているものによって、凍る温度は変わります。同じ濃度の食塩水と砂糖水では、食塩水の方がかなり低い温度にならないと凍りません。この実験の場合は、砂糖水は約-0. 7℃で凍ったのに対して、食塩水は約-5. 6℃で凍りました。 どうして、水に溶けているものや濃さによって凍る温度が違うの? 教えて!氷博士! 教えて!氷博士6 水にいろいろなものが溶けていると、どうして凍る温度が低くなるの? 水に溶けている物質の粒で、水分子どうしが結びつきにくくなるのです 水に砂糖などの不揮発性の物質を溶かすと、水溶液が凍る温度(凝固点)は0℃よりも低くなります。この現象を凝固点降下といいます。水が凍るときは水分子同士が結びついて氷になります。ところが、水溶液の場合、水に溶けている物質の粒がじゃまをして、水分子同士が結びつきにくい状態になっています。このため、水溶液を凍らせるには0℃よりも温度を低くする必要があるのです。水に溶けている物質の粒の数が多いほど、水溶液の凝固点は低くなります。 さらに、実験5-2では食塩水と砂糖水は同じ濃さなのに、食塩水の方がより低い温度で凍りました。これは、食塩と砂糖の粒のつくりの違いが関係しています。食塩と砂糖が水に溶けたときの粒の様子は、図のように考えることができます。同じ質量の水に、食塩と砂糖をそれぞれ同じ質量だけ溶かすと、砂糖水よりも食塩水の方が、水に溶けている物質の粒の数が多くなります。このため、食塩水の方が、より低い温度で凍ったのです。 非営利目的での複製・転載などについてご希望がある場合は、株式会社ニチレイ広報部 ( )までご連絡ください。
0℃になっても凍らない水の不思議 水の凝固点は0℃ですが実は0℃になったら必ず凍るというわけではありません。水をゆっくり静かに冷やしていくと、凍らないまま温度が低くなります。この状態を過冷却と呼びます(※)。過冷却状態になった水は、核になるもの(氷のかけらなど)を入れたり衝撃を与えたりすると、その部分から一気に凍っていきます。これは自然の中でも起こっている現象です。上空の雲の中では細かい水滴が冷やされて過冷却状態になっていて、空気中のチリなどが核となって雪の結晶が育っていきます。また、過冷却の霧の粒が木の枝にぶつかって凍りつくと、樹氷ができます。 過冷却を完全にコントロールすることはできませんが、うまく過冷却状態をつくり出せると、普段は見られない「水が凍っていく瞬間」が見られます。家庭でも過冷却状態をつくり出しやすい実験方法を3つ紹介しますので、ぜひチャレンジしてみてください。 ※さらに詳しく知りたい方はこちら↓へ。 ● 日本冷凍空調学会「最近気になる用語」 実験6-2 水が凍る瞬間を見てみよう <方法1>まずは、この方法でチャレンジ! 氷を入れるバットなど(平らで深さのある容器) 氷、塩 アルミカップ(お弁当のおかずなどの入れ物)3~5個 温度計 1. 氷をバットに入れ、氷の重さの1/3くらいの量の塩を振りかけて混ぜます。バットの中に温度計を入れ、温度を測ります。 2. 1のバットの中はどんどん温度が下がっていくので、少しずつ水を入れて、 -7~-9℃くらいになるように調節します。 3. アルミカップに同じ量ずつ水を入れ、バットの氷の上に並べます。触ったり揺らしたりせずに静かに冷やしていきます。 4. アルミカップの水のうち、どれか一つが凍り始めたら、他のカップの水は過冷却状態になっている可能性大。小さい氷のかけらを、入れてみましょう。 <方法2>少し大きな規模で、氷の成長が見られます 氷を入れるボウルなどの容器 試験管など透明容器 1. 氷をボウルに7分目くらいの高さまで入れ、氷の重さの1/3くらいの量の塩を振りかけて混ぜます。ボウルの中に温度計を入れ、温度を測ります。 2. 1のボウルの中はどんどん温度が下がっていくので、少しずつ水を入れて、-7℃~-9℃くらいになるように調節します。 3. 2のボウルの中に、水を入れた透明容器を入れます。入れたら、触ったり揺らしたりせずに静かに冷やしていきます。 4.
NGKサイエンスサイトで紹介する実験は、あくまでも家庭で手軽にできる科学実験を目的としたものです。工作の完成品は市販品と同等ではなく、代用品にもならないことを理解したうえで、個人の責任において実験を行ってください。 NGKサイエンスサイトは日本ガイシが運営しています。ご利用に当たっては、日本ガイシの「 プライバシーポリシー 」と「 ご利用条件•ご注意 」をご覧ください。 本サイトのコンテンツ利用に関しては、 本サイトお問い合わせ先 までご相談ください。
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商号 株式会社エスパス 代表者名 山本 悠介 所在地 〒567-0868 大阪府茨木市沢良宜西1丁目2-15 タウンハイツ南茨木1号館 免許番号 大阪府知事 (4) 第49001号 メールアドレス 電話番号 072-632-0100 FAX 072-632-0045 営業時間 9:00-18:00 定休日 水曜日 交通 阪急京都本線 南茨木駅 徒歩2分 大阪モノレール 南茨木駅 徒歩2分 東海道・山陽本線 千里丘駅 画像をクリックして拡大表示
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