過冷却水(寒剤利用)

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● 学 年 : 中学~
● 題材分類 : 物理化学系
● お手軽度 : 1日以内

過冷却水は0℃以下になっても凍らない状態の水。衝撃を与えると一気に凍る。
過冷却水を上手につくる方法を研究、凍るときの様子や温度変化を確認する。

◆用意するもの
ペットボトル(凹凸が少ない形の炭酸用など)350mlサイズが手頃か。クーラーボックス(なければポリバケツ)、氷、食塩、温度計、デジカメ

◆方法
・ペットボトルに過冷却にする水を入れておく。
・クーラーボックスに氷をたくさん入れ、そこに食塩をたくさん(氷の重さの10~20%の重さ)入れてかき混ぜる。水を少し加えて水温を測る。-5℃以下になったら、そこにペットボトルを入れて、全体が浸かるようにセット。
・振動などがない場所にそっと放置しておけば、30分ほどで過冷却状態になるはず。途中で様子を見たりしない。
・ペットボトル内の水の水温を確認。過冷却状態になっていたら、ショックを与えてみる。凍ったら再び水温を確認する。
・上手くいかなかったら、条件を変えて再度チャレンジだ。
・ジュースなど水以外の溶液もためしてみよう。

◆まとめ方
どういう条件で過冷却水ができたか、できなかったか。データを示してまとめる。
過冷却水ができる理屈自体は難しいので、深く追求しないほうがよいかも。
凍るときの様子を観察、温度変化も記録。デジカメで凍るときの連続写真が撮れるとよい。

参考になるサイトへのリンク集
http://mayfly.info/modules/weblinks/viewcat.php?cid=35&keywords=
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