世界

氷に塩をかけると0度いかに冷えるのに凍らないで溶けてしまうって一体どういうことなの?


sponsored link

常識で考えたら冷えていったら凍りますよね。実際水は0度以下になると凍ります。雨が雪になったり池の水が氷ったりします。ところが氷に塩を混ぜるとなんと温度は下がるのに氷は早く溶けるという現象が起こります。果たしてこれはいったいどういうことなんでしょうか?皆さん多くの方の疑問だと思うんですがなかなかよくわかる説明が見当たらないので私も挑戦してみたいと思いました。

なぜ塩をかけると冷えるのか?

よく引き合いに出される手作りアイスクリームに塩と氷の例。
アイスクリームを作る場合は塩を混ぜた氷水のボウルの上にアルミ製のボウルを載せ、生クリーム・牛乳・砂糖・卵・バニラエッセンス入れます。
そしてボウルを回転させながら混ぜていくと下のほうから固まってきてアイスクリームが出来上がります。
私も作ったことがありますが、ボウルに氷を入れ塩を混ぜると確かに氷の温度が0度以下になりました。
氷水に塩を入れないとアイスクリームは固まりません。不思議です。

アイスクリーム自家製

引用元
http://ishigame-machine-technology.net/IMT/archives/153

夏にかき氷を食べるときにいたずらして少し塩をふったかき氷を友人に食べさせたことがありましたが、かれはあまりの冷たさに脳天に電流が走って悶絶していました。

こんな感じで塩を氷を混ぜるとなぜか氷水の温度が下がります。どうしてそんな事が起きるのでしょうか?

氷が溶ける仕組みは?

暖かい場所に氷を置くと氷が溶けていくんですが、そのとき周囲がひんやりしますよね。
それはなぜなのか?

氷が水になる時には周囲の熱エネルギーを吸収してそのエネルギーで、個体として縛られていた鎖を切っていくんです。
氷というのは水分子が緊密に結びあっているので身動きが取れない。だから氷=個体になっているんですね。
その鎖を切るためのエネルギーが必要なんです。
この鎖を解き放つために必要なエネルギーのことを融解熱といいます。
そうやって鎖をどんどん切っていくことで、水分子同士のつながりは緩やかになって自由度が高い液体になることができます。
物質は固体や液体さらに気体へと変化していくときにその変化を引き起こすエネルギーを必要とします。

水の性質

引用元
http://www.suntory.co.jp/company/mizu/jiten/know/kn_01_01.html

このことをさらに詳しく書いてみます。

水の分子は水素原子(H)2つと酸素原子(O)1つが結合してできています。水分子がたくさん結びつくことで水という液体ができます。そのつながり方ですが、水分子の場合は酸素側がマイナスの電荷、水素側がプラスの電荷を持つことで磁石が引き合うような形で結合しています。これを水素結合といいますが、そうやって水分子の集合(水クラスター)が形成されます。常温の水では、5~6個から十数個の分子でクラスタが作られています。そしてクラスタ同士が緩く動いているんです。

sponsored link

水素結合

引用元
http://blogs.yahoo.co.jp/yuyamichidori/8660187.html

しかし水が0.00℃以下(1気圧下)になると、クラスタが運動するための熱エネルギーが供給されませんので、水分子は動きをとめて互いに結合して氷になります。
逆に周りが暖かくなりますと、エネルギーが与えられますので水分子の運動が始まって、緩く動き始めます。つまりは氷が溶けていきます。
その時動き始めるためにエネルギーがいりますので外部からエネルギーをどんどん取り込んでいきます。それで周囲が冷えるのです。
[ad#ad-1]

塩を振りかけたら温度が下がる理由

氷に塩をかけると、融けていた水に塩が溶けますよね。この溶けるという変化にもエネルギーが要ります。
塩が水に溶けるというのは、具体的には塩を構成している塩素とナトリウムが分解されるということです。そして水中で塩素がマイナスの電気を帯び、ナトリウムがプラスの電気帯びてイオン化してその周囲に水分子を引き寄せますが、その過程で熱エネルギーを奪っていきますので、周囲の温度が下がります。塩が水に溶けるときに周囲から奪う熱のことを溶解熱といいます。

水が溶けるときにも温度が下がる。塩が溶けることでも温度が下がる。この相乗効果があって温度が下がっていくのです。水は0度で凍るわけですが、塩水を凍らせるには、溶けてしまった塩素やナトリウムのイオンを水から離さなければなりません。水を凍らせるのに必要なエネルギーとともにそのためのエネルギーも大量に外から得られなければ凍らないのです。ですから塩水は0度では凍らないのです。これを凝固点降下といいます。

なぜ塩を振りかけると氷水の温度が下がるのに早く溶けるのか?

水には0度になるとその温度は氷が溶けきるまでその温度を保つという性質があります。
つまりは水になったり氷になったりということを繰り返しながらゆっくりと溶けていくのですが、塩水が入ることによって氷になることを邪魔されますので、溶けていったん水になったものは氷に戻ることができません。そのため結果として溶けるスピードも早まるということなのです。

水に塩を溶かしたとき

引用元
http://mizuiku.suntory.jp/kids/research/j2_3_2.html

 

まとめ

氷が溶ける際には融解熱というものが必要なので、溶けるときにまわりの熱を奪います。
そこに塩を入れると塩が水に溶けるために溶解熱が必要なのでまわりから熱を奪います。
それで0度を過ぎてどんどん温度が下がっていくと水は氷になろうとしますが、溶け込んだ塩の塩素イオンとナトリウムイオンが邪魔をして凍らせてくれません。
これが塩水を入れると液体のままどんどん温度が下がっていく理由です。
また氷が早く溶ける理由は、水だけだと、溶け終わるまで0度を保ち氷になったり水になったりしながらゆっくりと溶けていきます。
しかし上記の理由と同じで、塩を入れると一回溶けた氷が水になるのを妨げます。そのためどんどんと水になっていくために氷の解け方が早いのです。

氷水に塩をまぶすと氷水の温度はどんどん下がっていくのに、氷は早く溶けていくことの謎は上記の理由によるんです。

これで塩を氷にまぶすと温度はどんどん下がるのに早く溶ける理由がわかりました。

なるほどって、まあ自分の勉強になりましたが、なれないことを調べましたので、少しわかりづらかったかもしれません。皆さんのお役に立てたら幸いです。

sponsored link


関連記事

  1. フィリピン日本との関わり フィリピン女性が魅力的な理由とは 歴史を振り返ると見えてくる日本…
  2. 成人式 海外の成人式は命がけ?日本の暴力成人式と比べてどうなのよ
  3. しゃっくり シャックリは病気のシグナル?甘く見ないで病院に行こう!
  4. 求愛 フィリピン女性は日本人男性が好きってホント?
  5. 五月雨(さみだれ)が梅雨のことだって知ってましたか?梅雨にまつわ…
  6. 機内から 英語が全く話せない状態で行ったフィリピンは怖かったぜ(´-﹏-`…
  7. ラブラブの彼女とシンガポールに行ってきた② リトルインディアン …
  8. コーラス 北朝鮮の最強兵器とはなにか?それはミサイルではない!○○○○◯●…

日本

  1. お彼岸
  2. 富士山1
  3. 芝桜
  4. 昭和の日

社会

  1. 朝鮮学校に補助金を出した都道府県をチェック!⑥岡山・福岡
  2. バーニング周防によって芸能界を追放されたラスボス小林幸子の再起!! 小林幸子
  3. タモリは稀代の教養タレントだよね! 赤塚不二夫 おそ松さん たけしやさんまと根本的に違う芸風とは
  4. 【衝撃】久本雅美・柴田理恵と組んでた3人娘のもうひとりの行方は? ワハハ本舗事件
  5. 日大の真の闇を長年追求してきたヤクザサイト敬天新聞の破壊力 田中理事長一派の悪行をさらけ出す!!

フィリピンの恋人たち

フィリピンの恋人たち

男性にとって東南アジアに行く楽しみの一つは日本とは違った雰囲気の美女たちと出会えることです。
日本人は東南アジアではかなり信用されています。
日本がどれだけ信頼されているかはマスゴミの偏向報道に洗脳されて自虐史観に冒されている多くの日本人には驚きだと思います。
日本は白人支配の軛からアジアを救ったんです。
このことを当の日本人は忘れてしまっていますが、アジアの国々の人達は覚えているんです。
日本で垂れ流されている自虐史観から脱出するためだけでも東南アジアに出かけることはおすすめです。

じいじ身の回り

フィピンアイキャッチ3 セブでの印象は微妙だった 地獄への第一歩 楽しいGIF を集めてみた2 タスクバー修理 タスクバーが消えてしまった時の対処が確実にできる記事を紹介 愛 フィリピン女性を口説く方法とマニラでの楽しかった思い出 恋人 英語をマスターするのに必要なのはネイティブの恋人?

カテゴリー

嫌韓

  1. ぴのと結婚

政治

世界

  1. フxリピン移住
  2. ミンダナオ島 ゾンバシティ
  3. 離婚
  4. 恋人
  5. ラプラプ酋長アイキャッチ
  6. 愛
  7. フィリピン貧困1

真面目な精力剤サイト(姉妹サイト)

真面目な精力剤サイト(姉妹サイト)

まともな精力剤、サプリ、薬をエビデンスを基に紹介しています。
姉妹サイトです。

  1. おもしろGIF1
  2. 渋滞

日本

  1. 佐賀県のエイリアン?ワラスボは何故かうまい! 有明海
  2. 風鈴の音は今や騒音?夏の風物詩の素晴らしさとなぜ騒音に聞こえる人がいるのかを調べてみました。 風鈴
  3. しめ縄の意味や由来が奥深い!玄関や神棚などへのしめ飾りの飾り方や処分法についてのまとめ 注連縄アイキャッチ
  4. 北枕は最悪って言うのは完璧嘘?寝る際の枕の方角について調べて見ました
  5. おせち料理の意味と由来が面白い!意外と知られていない元祖健康食品の効能とは?
  6. 何故梅雨をつゆと読むのか?そもそも梅の雨とはこれ如何に?梅雨にまつわる豆知識3 浮世絵雨
  7. ホワイトデーに職場で義理チョコのお返しを無理強いされないために知っておきたい怪しい起源! キャンデーボックス

ピックアップ記事

日本の闇

PAGE TOP