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  • なぜ氷は空気中よりも水中の方が溶けやすいのか?
    さて氷を放置して少し時間が経つと自然に溶けてなくなりますが、氷を水の中に入れると溶けるスピードがより早くなります。同じ温度でも空気より水のほうが触ると冷たいと感じるのに、なぜ氷を水の中に入れた方が早く溶けるのか疑問に感じますよね。そこでこのページでは、なぜ氷は空気中よりも水中のほうが溶けやすいのかを簡単に解説します。どうぞご覧ください。 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});目次なぜ氷は空気中よりも水中のほうが溶けやすいのか?まとめ1.なぜ氷は空気中よりも水中のほうが溶けやすいのか?ではなぜ氷は空気中よりも水中のほうが溶けやすいのかを見ていきましょう。さっそくですがなぜ氷は空気中より水中のほうが溶けやすいのかと言うと、それは空気よりも水のほうが”熱が伝わりやすい物質”だからです。その物質における熱の伝わりやすさのことを”熱伝導率”と呼びます。(水は空気に比べて熱伝導率が高い、空気は水に比べて熱伝導率が低い)水のほうが空気よりも熱が伝わりやすい物質ということは、水のほうが氷に対して効率的に熱を与えられるということです。関連:熱伝導率とは何かをわかりやすく解説!熱伝導率が高い・低いとは?水は0℃になると少しずつ氷に変化していくので、氷の温度は最低でも0℃以下で、水が液体の状態であればその水の温度は0℃よりも高くなります。例えばそれぞれ30℃の水と空気が存在していたとして、その中に氷を放置します。(つまり30℃のときの水中と30℃のときの空気中に放置する)そうすると氷の温度よりもどちらの温度も高いため、それぞれ氷に接触している水と空気から氷に対して熱が移動していきます。(熱は必ず温度の高いモノから温度の低いモノへと移動する)ですが空気の温度は30℃でも空気は熱が伝わりにくい物質で、氷にうまく熱を移動させることができません。反対に水は空気に比べて熱が伝わりやすい物質なので、氷に対してうまく熱を移動させることができるためすぐに氷を溶かすことが可能です。ちなみに空気中で氷を溶かすときに扇風機などで風を起こすと、何もせずに放置しているときよりも氷が早く溶けます。水の場合だと氷に蛇口から出た水を当て続けていれば早く溶けたり、水中に氷が入っていれば水をかき混ぜて流れを作ってあげることでより早く氷が溶けるようになります。これは氷の周囲に存在する空気や水を入れ替えさせることで、氷に冷やされていない温度が高い状態の空気・水に交換させるために起こります。関連:なぜ熱は必ず温度が高い方から低い方へと移動するのか?関連:なぜ水温と気温は同じなのに体感温度が違うのか?以上が「なぜ氷は空気中よりも水中の方が溶けやすいのか?」でした。 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});2.まとめこれまで説明したことをまとめますと、空気中よりも水中のほうが氷が溶けやすいのは、空気よりも水のほうが”熱が伝わりやすい物質”だから。熱が伝わりやすいということは、効率的に熱を移動(与える・奪う)させられるということ。 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});関連ページ⇒温度とは何か?物体の状態変化と温度の関係について解説!⇒熱と温度の違いとは?⇒シンクに熱湯を流すとボコッと音がする理由とは?熱湯は流さない方が良いのか?⇒ドライアイスとは?ドライアイスから発生する白い煙の正体って何?⇒気温と温度と室温の違いとは?⇒水が100度に達していないのに蒸発する仕組みとは?⇒氷とドライアイスと液体窒素の違いとは?最も温度が低いのはどれ?⇒結露とは何か?仕組みを分かりやすく図解!⇒断熱膨張とは?また断熱圧縮とは?どんな原理で温度変化するのか?⇒ドライアイスの安全な処理方法とは?またどういう処理が危険なのか?
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  • 氷とドライアイスと液体窒素の違いとは?最も温度が低いのはどれ?
    さてあなたは氷とドライアイスと液体窒素についてご存知でしょうか。私たちは日常的に氷とドライアイスを利用することはありますが、液体窒素を利用することは実験以外ではほとんどないですよね。これらが利用される目的は主に他のモノを冷やすためですが、一体どんな物質から出来ているのか疑問に感じる人も多いですよね。そこでこのページでは氷とドライアイスと液体窒素の違いとは何か?またこれらの中で最も温度が低いのはどれなのかを簡単に解説します。どうぞご覧ください。 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});目次氷とドライアイスと液体窒素の違いについて氷とは?ドライアイスとは?液体窒素とは?まとめ1.氷とドライアイスと液体窒素の違いとは?では氷とドライアイスと液体窒素の違いを見ていきましょう。結論から言ってしまうと氷とドライアイスと液体窒素の違いとして、それぞれを構成している物質が異なります。簡単にまとめると、氷(固体)⇒水(液体)が固体に変化したものドライアイス(固体)⇒二酸化炭素(気体)が固体に変化したもの液体窒素(液体)⇒窒素(気体)が液体に変化したものこのように氷とドライアイスと液体窒素では、それぞれを構成している物質が違います。関連:状態変化とは何か?物質が状態変化する仕組みを簡単に図解!さて氷とドライアイスと液体窒素について詳しく解説していきますね。氷とは?氷とは、水(液体)が固体に変化したものです。私たちが日常的に他のモノを冷やすときに使用しているのが”氷”です。例えば飲み物を冷やす目的でコップの中に入れたり、食材の周囲に氷を置いておき一時的に温度を保たせるようなときに利用されていますよね。液体である水が固体(氷)に変化し始めるのは(このときの温度を凝固点)、ほとんどの人が知っている通り水の温度が0℃になったとき(1気圧の場合)です。氷の温度は通常であれば冷凍庫から取り出したときで約-15℃から-20℃になります。しかし氷自体の温度は周囲の環境によっても大きく変化するので、冷凍庫よりも温度が低い環境であれば氷の温度はより低くなります。その方法によっては物質の最低温度である約-273℃近くまで下がるので、氷の温度は一定でなく周囲の環境で変化するということは覚えておきましょう。関連:1気圧とは?また何ヘクトパスカル(hPa)なのか?関連:絶対零度とは?また絶対零度の温度は何度なのか?ドライアイスとは?ドライアイスとは、二酸化炭素(気体)が固体に変化したものです。私たちに馴染みのある二酸化炭素というのは空気中に存在する気体の状態のもので、その気体の二酸化炭素の温度がある温度以下にまで下がると固体(ドライアイス)に変化します。二酸化炭素は状態によってそれぞれ名称があって”気体は炭酸ガス”、”液体は液体二酸化炭素”、”固体はドライアイス”と呼ばれています。ドライアイスの見た目は白い塊(固体)で、ドライアイス自体の温度は-79℃以下とかなりの低温です。(氷と同様に一定の温度ではなく、方法によっては約-273℃付近まで下がる)二酸化炭素が固体になったドライアイスは特殊な性質があって、氷のように溶けると液体にはならずに気体の二酸化炭素に変化していきます。(液体にはならずに固体から気体に状態が変化することを”昇華”と言います)このような性質からドライアイスは液体にならずに他のモノを冷やすことができるので、溶けると水になってしまう氷と比べてとても便利です。(便利な反面、氷よりも温度がかなり低く危険でもあります)ただドライアイスが昇華するのは周囲の気圧の大きさが常圧の場合で、二酸化炭素にかかる周囲の圧力が大きくなれば液体に変化することになります。実際に深海では水によってかかる圧力(水圧)がとても大きいため、液体の二酸化炭素が溜まっている場所があるということも分かっています。関連:ドライアイスとは?ドライアイスから発生する白い煙の正体って何?液体窒素とは?液体窒素とは、窒素(気体)が液体に変化したものです。液体窒素は日常的に使用されることはほとんどありませんが、テレビなどの実験で使用されているのを見たことがあるという人は多いと思います。容器の中に液体窒素を入れて、その中にモノを入れると瞬時に凍るというような実験です。液体窒素の中にバラを入れ取り出して握るとパリパリと音がして粉々になったり、液体窒素にバナナを入れて凍らせるとバナナで釘が打てるようになるといったものです。また液体窒素の見た目は無色透明の液体(水みたい)で、温度は-196℃以下とドライアイスよりも低温です。液体窒素が-210℃に達すると、液体から固体の窒素に変化します。なので方法によっては氷やドライアイスと同様に温度が下がり、-196℃から-210℃になるまで温度を下げることは可能です。よく液体窒素が-196℃と言われるのは私たちが生活している空間(気温・圧力)では、-196℃以下を維持できないのですぐに気体の窒素に変化してしまうからです。(液体窒素の状態を維持できず、少しずつ気体に変化していきます)氷とドライアイスと液体窒素の温度とその状態について、少しややこしく感じてしまうと思うので簡単に下の図でまとめます。このようにまとめて図にしてみるとイメージしやすいですね。関連:気圧と沸点の関係について。気圧によって沸点が変化する仕組みとは?以上が「氷とドライアイスと液体窒素の違いとは?最も温度が低いのはどれ?」でした。 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});2.まとめこれまで説明したことをまとめますと、氷とは、水が氷に変化したもの。ドライアイスとは、二酸化炭素が固体に変化したもの。液体窒素とは、窒素が液体に変化したもの。温度が低い順に並べると、”液体窒素(-196℃以下)<ドライアイス(-79℃以下)<氷(0℃以下)”となる。 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});関連ページ⇒ドライアイスとは?ドライアイスから発生する白い煙の正体って何?⇒沸騰したお湯にドライアイスを入れると爆発するのか?⇒なぜ水の中にドライアイスを入れるとブクブクと泡立つのか?⇒スプーンをドライアイスに付けると音がする仕組みとは?⇒ドライアイスの安全な処理方法とは?またどういう処理が危険なのか?⇒ドライアイスを密閉した容器に入れると爆発する仕組みとは?⇒一酸化炭素中毒とは?発生する原因と仕組みについて簡単に解説!⇒凝結と結露の違いとは?⇒煙とは?黒い煙や白い煙の正体って何?⇒熱と温度の違いとは?
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