気化熱

暖かい部屋で、氷の結晶(No.12)

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暖かい部屋で、氷の結晶 暖かい部屋で、氷の結晶

実験監修:科学実験プロデューサー 米村傳治郎 
※監修者の役職は掲載当時のものです。
企画制作: 日本ガイシ株式会社

実験の説明

常温の部屋の中でフェルトに氷の結晶がつく。
氷の結晶ができる秘密は気化熱にあります。

フェルトにアクリル樹脂用接着剤の液が十分に染み込むと、みるみるうちにフェルトの繊維の端に氷の結晶ができます。氷の結晶ができるようすを観察してみましょう。

この実験では、気化熱によって、空気中の水蒸気が凍ることを見ています。消毒用アルコールを脱脂綿に含ませて腕を拭くとひんやりとします。これは腕についたアルコールが蒸発するときに皮膚から熱を奪うためです。液体が気体になる、つまり気化するときに必要な熱を気化熱といいます。気化しやすいアルコールなどの液体は、気化するときにまわりに接する物質から気化熱に相当する熱を奪うため、まわりの物質は急激に冷たくなります。アクリル樹脂用接着剤も常温で気化しやすい液体で、フェルトの繊維の端で空気に接すると、空気から熱を奪って気体になろうとします。このとき、空気に含まれている水蒸気がフェルトの繊維の端を核として凍るのです。

水蒸気が水を経ずに凍るには、急激な温度低下と、核になる物質が必要です。気化による温度低下と、フェルトの繊維の端という核となる物質の両方があるため、フェルトの表面に氷の結晶ができるのです。

接着剤の液が気体になるときにできる美しい氷の結晶。
ここにも科学する心の入り口があります。

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