昇華について教えてください。

質問

小学生の娘が学校で昇華について習ってきました。ノートを見ると、例として、冷凍庫を開けると煙のようなものが出るときがあり、それも昇華のうちのひとつ。と書いてありました。
自分なりに考えてみましたが、あっているかどうか教えてください。
１　冷凍庫の中の氷が昇華し、扉を開けたときに外に飛び出す。
２　昇華ではなく、空気中の湿気が冷凍庫の冷たい空気に触れて、霧のようになる。
この二つが、頭に浮かびました。
よろしくお願いします。

回答No.6

ency · ベストアンサー

No3 ency です。

こんなページを見つけました。
(参考 URL をご参照ください)

議論の対象は別なのですが、参考にはなると思います。

冷凍庫の中では、ごく少量ではありますが、氷⇔水蒸気の状態変化が行われている可能性はありそうです。
要するに、冷凍庫内の温度下における昇華圧曲線が示す圧力分だけ、水蒸気になっているということのようですね。

でも…それと冷凍庫を開けたときの煙のようなもの＝昇華とが、どうつながるのかはわかりませんが。。。
# やはり、ふつうに霧状の水滴になっているとしか思えないのですけど。。。

参考URL：

http://forum.nifty.com/fchem/log/rika/4336_main.html

お礼

どうもありがとうございました。1週間出張に出ていたため、お礼が遅くなりました。これで、冷凍庫内の氷が昇華しているのがはっきりしました。
煙の正体ははっきりしませんが、娘はまだ小学2年生なので、現時点では煙の正体は氷が昇華したものと思っていても問題はないかと思います。皆さん、どうもありがとうございました。

回答No.5

witness

はじめまして．
まず、昇華というものは、固体⇔気体といったように液体にはならずして物性が変化する事ですので.今回の“1”での氷：固体⇔液体⇔気体と変化しますので、昇華とは言えません．肝心の、煙の正体は、空気中の湿気（水蒸気）が冷やされて、非常に細かい水滴になったものなのです．
ですから、例えばその冷やされる温度や過程で霧や雲といったものが発生するのですよ！

お礼

ありがとうございます。1の場合ですが、マイナス15度の冷凍庫なかで、大気圧では、いったん水になってから気体になっているとは考えられません。冷凍庫の中の氷を長い間おいておくと、すこしづつ角が取れて小さくなっていきます。これは氷が昇華しているのです。しかし、ノートに書いてあった、扉を開けて出てくる煙の正体が、昇華によるものなのか、大気中の水分なのか、わからないのです。

回答No.4

noname#62864

ふと思ったのですが・・・
昇華といえば、固体→気体の変化を思い浮かべがちですが、これまでのご回答にもありますように、気体→固体の変化も昇華という場合があります。
こういう前提で、ノートの記述を考えてみますと、空気中の水蒸気が冷凍室の冷気で冷やされて、微細な「氷の粒」になったと考えれば、昇華と言えなくもないと思います。
つまり、冷やされてできた霧が、水ではなく氷であったならばという前提での話です。

やや、強引な感はありますが、「冷蔵庫」ではなく「冷凍庫」を開けたときの話のようですので、先生は、上述の様な意味合いで昇華と言われたのかもしれません。

だとすれば、Dalaraさんのお考えでは、2番に該当しますが、この時に生じた霧は水ではなく氷で出来ているという解釈になります。

個人的には氷ではなく水のような気がしますが・・

お礼

ありがとうございます。考えれば考えるほどややこしくなってきました。ノートには、固体から気体に変化する場合の例として書いてありました。

補足

空気中の水蒸気が冷凍室の冷気で冷やされて、微細な「氷の粒」になったと考えれば、、、
一瞬水滴になってから凍っていたら？？？
考えれば考えるほど、余計わからなくなってきました。

回答No.3

ency

昇華が起こっていないとは断言はできませんが、ふつうに考えれば、0度以下に冷却された窒素や酸素によって、外気中の水蒸気が冷やされて霧のようになった、と考えるのが妥当だと思います。

ちなみに、昇華のもともとの意味は「固体→気体→固体」の一連の状態変化のことを言うそうです。
ヨウ素の昇華の実験なんかで、固体だったヨウ素を温めて気体にして、その後冷えたフラスコの底で固体にする、ということをすると思います。
あのパラパラした析出物を「華」と呼ぶんだそうです。
というわけで、文字通り「昇って華になる」から「昇華」なんだそうです。

# 教科書の図にも、気体→固体、固体→気体の両方の矢印にかぶるように
# 「昇華」とひとつだけ書いてあったりしますよね。

お礼

ありがとうございます。

回答No.2

noname#138879

昇華とは固体→気体、気体→固体みたいに中間の液体の状態を経ずに状態が変化することです。
ssk0723さんもおっしゃられていますが、水蒸気は本来目に見えないのでこれは空気中の水蒸気が冷やされて凍ったために煙のように見えたといえると思います。(凍ったというよりも凝集した。)ちなみに湯気は水蒸気が冷えて水滴となったものが飛んでいるので目に見えるようになります。

お礼

ありがとうございます。

回答No.1

ssk0723

その煙の正体は間違いなく２だと思います。
水蒸気は目には見えません。

でも、昇華は起こっていると考えても不思議ではありません。

ちなみにドライアイスの白い煙も同じ原理です。小さな水滴、つまり霧です。
でもドライアイス自体の昇華も起こっています。

お礼

ありがとうございます。私も水蒸気だと思うのですが。