日本分析化学専門学校



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実験A-53 <びっくり!氷でお湯が沸くの巻>

氷を入れるとその瞬間にブクブクと沸騰します!
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投稿者
日本分析化学専門学校
所要時間
20分
使用器具・薬品
・透明な耐熱性の器
・電子レンジ
・ピンセット
・軍手
・氷

1.水をガラス容器の3分の1くらい入れて、電子レンジで1分30秒くらい加熱する。

2.1)が沸騰したら、そのままいったん沸騰が落ち着くまで置いておく。

3.沸騰が完全におさまり、湯気があがるだけになったら、電子レンジから静かに取り出す。

4.0.5~1cmくらいの氷を落とすと、その振動がきっかけで再び沸騰が起こります。

1.耐熱性の入れ物が必要ですが、あまり汚れや傷があると、それがきっかけとなってすぐに沸騰してしまいます。なるべく汚れや傷のない物にしましょう。

2.沸騰がおさまったガラス容器を取り出す時に、振動を与えると、沸騰してしまうことがあります。また、その際やけどする恐れがあるので、軍手をして静かに取り出しましょう。

【なぜ、再び沸騰するのか?】

それぞれの物質は状態変化といって、温度や圧力などの条件が変わると、気体―液体―固体と、3つの状態に変化していきます。通常水は液体ですが、熱せられて水蒸気(=気体)になり、冷えると、氷(=固体)になります。しかし、熱せられた水が、水蒸気に変化するべき温度以上でも変化しない場合があります。その液体分子は、気体分子になるエネルギーをすでに持っており、しかもとても不安定な状態になっているので、わずかな外部からの刺激で、突然沸騰しまいます。このことを突沸と呼びます。

今回の実験では、いったん沸騰させ、落ち着いてから、再沸騰させていますが、電子レンジで温めると、表面は沸騰する温度でなくなり、沸騰が落ち着いても、内部の一部ではまだ沸騰できるエネルギーがあるため、氷の落下による刺激により、再度沸騰します。つまり、振動がきっかけですので、実は氷でなくても沸騰は起こります。

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氷を入れるとその瞬間にブクブクと沸騰します! 入れる氷の大きさはこれくらいです。

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