－２７３度では水（氷）はあるけどない？

質問

小学５年生のテキストに「０度の水から１度温度が下がるごとに体積は１／２７３ずつ小さくなる」ということが書いてあったのですが、体積って大きさのことですよね？つまり、絶対零度になると水はなくなってしまうのですか？でも、質量はあるんですよね？形はないけど、重さはある、ってことでしょうか？イメージがまったく湧きません。

文系で科学なんてまったくやったことがないのでまったくわかりません。基礎的なことなのかもしれないですけどよろしくお願いします。

回答No.2

sinobu_wednesday · ベストアンサー

1度の温度変化毎に体積が1/273ずつ増減するのは気体の性質です。水や氷（液体&固体）は温度による体積変化はずっと緩やかで、絶対零度になってもぺしゃんこになるということはありません。

ちなみに気体についても、温度1度の変化で体積が1/273ずつ増減するという法則（ボイル・シャルルの法則）は、絶対零度の近辺になると狂うことが分かっています。また、絶対零度の極近くでは気体の形態ではいられないため、やはり体積の変化は別の式で表されることになります。

蛇足ですが、温度1度の変化で体積が1/273ずつ増減するという法則を完全に適用できる気体のことを理想気体と呼び、pを圧力、Vを体積、nを物質量、Rを気体定数、Tを温度として

pV = nRT

という式で書き表すことが出来ます。実在の気体の振る舞いを概ね近似している式ですが、実在の気体は、理想気体ではないため、極低温の環境ではこの式と違う振る舞いを見せますので注意が必要です。

お礼

わぁ、なんだかすごく専門的なご回答ありがとうございます。テキストが間違っていたんですね。大変わかりやすい回答でした。なぞが解けました。ありがとうございました。

回答No.4

Freeuser

とんだ勘違いテキストですね。焼き捨てましょう。
液体の水ではそんなことはおこりませんよ。これが水蒸気(水の気体で、目には見えない)の話なら、小学5年生には十分だと思いますが。

分子の持っているエネルギーは、温度に比例します。高温で、たくさんエネルギーを持っていれば、分子は運動し、液体や気体の状態を取ります。逆に、絶対零度では、分子の持つエネルギーは0です。まったく運動しません。しかし、物質そのものがなくなったわけではないのです。体積もあります。質量(＝重さ)もあります。
ただし、この状態では物質は気体ではいられません。

ちなみに、絶対零度は-273.15℃と決められています。

お礼

ありがとうございました。

やはり間違っていたのですね。すっきりしました。

回答No.3

hirumin

ちょっと間違って覚えているようですね。
水が氷になると体積が増えるのは、冷蔵庫の氷を見たりすればわかると思いますよ。
ココで説明するより参考URLを見た方が良さそうです。

参考URL：

http://skura.hp.infoseek.co.jp/r01/r404035.html

お礼

そうですよね、ありがとうございます。

確かに凍らせると体積は増えますよね。
缶ジュースとかも凍らせ茶いけないとか書いてあるし。
助かりました。ありがとうございました。

回答No.1

mugiku-

絶対零度に限りなく近づけることは出来ますが、絶対零度にはならないと記憶しています。

お礼

ありがとうございます。
そうですよね、やっぱりイメージが全然わかないですもの…。