結露を証明する方法

質問

中学生です。学校で宿題が出たのですがよく分かりません。手助けお願いします。
まず、
ビーカーに氷を入れると、空気中の水蒸気が氷の入ったビーカーに冷やされ、結露します。
そこで、
『上記のことを証明する方法を考えなさい。』
という宿題が出されました。
どなたかこの問題が分かる方は、回答お願いします。
できるだけ、具体的に回答していただければ嬉しいです。

回答No.2

noname#252183 · ベストアンサー

目的は、ビーカー内の水が付いたのでもなく、冷やされた冷蔵庫内の空気中の水蒸気が結露したのでもなく、冷蔵庫の外の暖かい空気中の水蒸気がビーカー外面に結露したものであることを、論理的に証明すること。

0. 冷蔵庫の周囲空気の温度と湿度を記録しておく。
1. 氷水をたっぷり入れたビーカーを冷蔵庫に格納し、氷水に温度計を漬けて 30分～１時間程度静置する。
2. 冷蔵庫から出さないまま温度を読んでから温度計を取り外し、ビーカーの開口部をビニールで覆い、ゴム紐で堅く締めて蓋とする。
3. 冷蔵庫から出さない状態でビーカーの側面と底面のガラスを乾いた布・紙でよくぬぐう。
4. ビーカーを冷蔵庫から出し、ビーカーの外側全面が結露するのに要する大体の時間を計る。
5. 結露の原因物質である水がどこから来たかを考察し、冷蔵庫内の空気や水分からではなく、冷蔵庫の外の暖かい空気中からであることを論述する。

乾燥空気を用意できたら、更に続けて。
6. （3.まで上に同じ） ビニールで蓋をした氷水入りビーカーを、冷蔵庫内から、乾燥空気が入ったビニール袋に、素早く移す。
7. うまくやればビーカー表面に結露はできない。その理由を 5.の考察に追加する。

お礼

とても詳しく、丁寧に回答していただき有難うございます。
夏休みは残り少しですが頑張って色んな方法で試してみようと思います。
本当に有難うございました。

回答No.5

wodenkan

No.3ですが、補足します。

空気中の水蒸気量を求めるのに、気温を測定する温度計がもう一つ必要でした。
その気温の飽和水蒸気量を調べて、湿度と照らせば空気中の水蒸気量は求めることができます。

あと、ビーカーに水が入ってるなんてことはどこにも書いていませんでしたね。
水が入ってなくても、ビーカー内の温度を測ればOKだと思います。

お礼

回答していただき有難うございます。
中1の宿題なのですが、皆さんの回答を見ていると結構難しいなあと実感しました。残りの時間を使って、色んな方法で試してみたいと思います。

回答No.4

maccha_neko

ゲームの攻略方法じゃないんですし、宿題は自分の頭で考えなくては何の意味も無いでしょうね。
単純に重さを測るだけでも良いんでは？

回答No.3

wodenkan

温度計と湿度計を用意します。
ビーカーに水を入れて放置しておきます。（室温に近づけるため）

湿度計で空気中の湿度を測定し、温度計でビーカー中の水の温度を測定します。
ビーカーの周りに水滴が付いていないことを確認してから、氷を入れます。
当然水温が下がるのが温度計で確認できますよね？
ビーカーの周りに水滴が付いたら、その時の温度をメモします。

湿度から空気中の水蒸気量を求め、その水蒸気量の露点がメモした温度と一致すれば、空気中の水蒸気が結露したということの証明になります。

中学生の宿題なら、このくらいやれば満足してもらえるんじゃないでしょうか？

回答No.1

gohtraw

結露が生じる条件として
（１）空気中に水蒸気が存在すること
（２）空気よりも低温のものが存在すること
の両者が必要であることを示せばいいんですかね？もっというと、上記の片方だけでは結露しないということかな？

お礼

多分、上記の片方だけでは結露しないと私は思います。私も実際よく分かりませんが…
でも、いろんな方の回答を参考にして頑張ってやってみます。