凍らせる前より凍らせて溶かした後は量が減りました。

質問

真水、炭酸水、砂糖水、塩水を１００ミリリットルずつ、
マイナス２０℃で４９時間冷凍→室温２７℃で放置。
溶けきった後の量が、すべての液体で減っていました。
理由がわかりません。
溶かしている時に、こぼしたりしたわけではないのに。。。

回答No.7

MARIOworldhouse

それを状態変化と言います。
物質には、固体（氷）と液体（水）と気体（水蒸気）があります。
温度によってそれが変化します。
体積は状態によって変化します。

ほとんどの物質は、
小　固体⇔液体⇔気体　大

右に行くほど体積は大きくなり、左に行くほど小さくなります。

水だけは例外で、
小　液体⇔固体⇔気体　大

液体が最も体積が小さくなります。

だから、炭酸水と炭酸水と塩水は体積が小さくなります。
でも、真水は体積は大きくなるはずです・・・

ちなみに質量は、物質の量を増減させない限り量の変動はありません。

いかがですか？

回答No.6

kamobedanjoh

物質の温度と相（状態）について

あらゆる物質はその温度によって気体、液体、固体と相転換します。
相転換が始まると、その物質は急激な体積（密度）変化を見せます。
また、それぞれの相でも温度によって密度が変化します。一般に、
気体→液体→固体の順に密度が高く（重く）なりますが、水の場合だけは
特別な性質を持っていて、液体の時より固体の時の方が密度が低く
（軽く）なるのです。純水（真水）の場合は４゜Cで最も重く、それ以上でも
以下でもやや軽くなり、０゜C以下で結氷（固体化）し始めます。
それに、水は常温でも気化（蒸発）します。

塩水の場合は様子が変わります。まず、同じ量でも真水よりは塩水の方が
重い（比重・密度が大きい）ことは常識ですね。元々、同じ１００mlでも
真水より塩水の方が絶対量が多いのです。そして、塩水が凍り始めるとき
塩分を排斥しながら真水の氷が出来はじめ、残りは塩分濃度を高めながら
沈降してゆきます。塩水が完全に凍結するには、－１２゜C以下という条件が
必要です。

塩や砂糖は余程の高温でないと気化しませんが、炭酸は簡単に蒸発し、
気の抜けたラムネやサイダーが出来てしまいます。
いったん気化した炭酸は、容易に水中に戻ることが出来ません。
このことはアルコールや他の揮発性物質でも同じです。

容器が完全に密封されているなら、外見上減量しているようでも、
絶対量に変化は起きないはずです。変化しているのは、容器内の
気体の圧力です。
誰かさんのご回答のように、実験の前後で重量を比較してみてください。
密閉されている容器内でなら、重量に変化はないはずです。

お礼

ご回答、ありがとうございました。

回答No.5

kurupekko

この実験の結果は、中学1年生で学習する状態変化によって生じたものですね。

はじめ、あなたは100mlの水を凍らせたと表記しています。その後、室温27℃の部屋に放置しましたよね。ここで47℃の温度差が生じました。

さてどうなるでしょう？　　もちろん氷は融けますよね。そこがポイントです！

例えば、あなたが1摘水をこぼしたとします。放っておくとその水はどうなりますか？蒸発してなくなりますよね。これと似たような現象が起こっているのです。

氷は融けていき液体になる。その液体のほんのごく一部が蒸発する。そして、少し難しい言葉ではありますが、このほかにも、氷が融けて液体にならず気体になってしまう「昇華」と言う現象もほんのごく一部含まれています。

よって、液体の量は減ってしまうわけです。

納得いただけましたでしょうか？

お礼

そういうことだったのですね。
ありがとうございました。

回答No.4

yoshi20a

密閉容器での冷凍、解凍でしょうか？
－２０℃でも常温でも気化しますよ？

回答No.3

noname#143204

昇華した分減ったんじゃない？

回答No.2

RTO

容器に蓋をしていなかったのなら　蒸発したんでしょう
容積ではなく、重量は比較しましたか？

回答No.1

toraccha

回答にはなっていないのでごめんなさい。

どんな容器で実験をしましたか？ふたの有無，容器の変形の有無など
どれくらい減りましたか？どうやって減ったことを確認しましたか？

不思議なので，自分でも試してみたくなりました。
条件を聞いて，再現しながら考えたら理由がわかるかも