水・氷・塩

前回のブログの続編。

ジュースは凍るのに雪は溶ける
のはなぜか？

我が子は、この理由を知っているのだろうか？
ふと気になったので聞いてみた。
　　「あー、知ってる知ってる！
　　　水の中に塩を入れると凍るんだよね。
　　　４年生のとき先生が言ってた。」
嘘だ・・・先生がそんな事言うはずがない。
もしそれが真実なら、今頃、海の水は全部凍っているはずじゃあないか。
いっつも適当に授業を聞いているものだから、こんなとんでもない事を言い出す。
いい加減にせい！

簡単に説明してみようかな・・・。

■ポイント■
・水は０℃で凍る
・食塩水は０℃より低い温度で凍る
　　　食塩水の凍る温度は、濃度によって違い、
　　　濃ければ濃いほど凍る温度は下がる。
　　　最低で－２０℃くらいまで凍らない場合もある。
この理由については面倒な説明が必要なので省略。


『ジュースが凍る』理由。
家庭用の冷凍庫で出来る氷の温度はだいたい－１５℃ （※１）。
この氷を水の中に入れると、氷は融けながら自分の周りのものを冷やしていく。
このとき氷はの周りのものを自分自身の温度－１５℃に近づけようとする。
ここまでは、感覚的に理解できるよね?!

●単なる氷の中にジュース入り試験管を入れたとき
　　－１５℃の氷は融けながら、
　　自分の周りのものを冷やしていくが、
　　周りにあるのは単なる水だから、
　　絶対に０℃より低くはならない。
　　だから、その中にジュースを入れても凍らない。
●食塩を掛けた氷の中にジュース入り試験管を入れたとき
　　－１５℃の氷は融けながら、
　　自分の周りのものを冷やしていく。
　　このとき氷の周りにあるのは食塩水だから、
　　０℃より低い温度になる。
　　だから、その中にジュースを入れれば凍る。

間違えてはいけないのが、食塩を入れると、氷の温度が下がる訳ではないってこと。
氷の温度は、－１５℃で同じ。
違うのは、氷の周りの『水（０℃）』と『食塩水（マイナス？℃）』の温度なのだ。


『雪が融ける』理由
単なる氷は０℃で融け始めるが、
食塩入りの氷は０℃以下（マイナス？℃）で融け始める。
つまり単なる氷より食塩入りの氷の方が融けやすいのだ。
水で出来た雪は０℃以上にならないと融けないが、食塩を撒くと－５℃でも雪は融け始める。
だから、大量に塩を撒けば、それだけ早く雪が融けるってわけ。
まあ、モノには限度があるけれど・・・。

話を始めに戻して・・・リオが言う
　　『水の中に塩を入れると凍る』
なんていうのは問題外だけど、
　　『氷の中に塩を入れると凍る』
っていうのも間違い。
真実はその逆、
　　『氷の中に塩を入れると早く融ける』
が正解だ。
前述のジュースの実験の時も、塩を振りかけた氷は早く融ける。
早く融けるけれども温度は低いのだ。


※１　氷の温度は０℃と思っている人はいない？
　　　　水は０℃になると氷になるのであって、
　　　　氷は０℃とは限らない。
　　　　氷の温度は０℃以下・・・
　　　　－２０℃の氷もあれば－３０度の氷もある。
　　　　絶対零度の－２７３℃までは冷えるらしい。


主婦の戯言ブログで説明できるのは、ここまで。
より詳しいことを知りたい人は、周りにいる理科の天才に聞くか、ネットで”融点（凝固点）降下”、”氷”、”食塩”などで検索するといいと思います。