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雲をつくる実験
中学2年生理科の雲をつくる実験について質問です。 フラスコにピストンをつないで雲をつくる実験で、どうして少量の水を入れるのかが分かりません。 「フラスコ内の水蒸気量を増やすため」と教科書に書いてあるのですが、入れた水はいつ水蒸気に変わるのでしょうか??
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- j-mayol
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本来は水ではなく、ぬるま湯が適切なのです。ピストンによって気圧を下げ、フラスコ内の空気の温度を下げることで飽和に達するようにするわけですが、そのためにはなるべく湿度の高い空気を準備する必要があります。なぜならフラスコ内の気圧変化による温度変化程度の大きさで飽和に達する必要があるからです。水蒸気量が少ないと飽和に達せず実験は失敗します。 洗濯物の乾燥でも分かるように、水は沸点に達しなくとも蒸発（水蒸気に変化）します。フラスコ内に水を入れることでフラスコ内の空気の水蒸気量をあらかじめ増やしておくのです。ところが、温度の低い水だと水蒸気になりにくいので、できればぬるま湯を入れたほうがよいということになるのですね。 ですから水蒸気になるのはフラスコ内に水を入れたときからというのが正解です。
お礼
詳しい説明ありがとうございます! 納得できました(*゜▽゜*) 回答ありがとうございました。
- Nebusoku3
- ベストアンサー率38% (1446/3782)
No1さんが非常に勘案明瞭に回答されているので補足として回答します。 まず雲とは何か： 細かい水滴の集まりですね。これをフラスコ内で再現するには 「水」 が必要です。 フラスコ内には水蒸気がもちろん元々ありますが、雲を 再現するには 十分な 量ではありません。 その為に、少量の水を入れて 実験の結果がはっきり見えるようにするのです。 ではいったいいつ水が水蒸気に変わるのか： 既に習ったかもしれませんが水の 沸点（盛んに水蒸気になる温度） は １気圧（一般に生活している空気の圧力）で １００℃ ですね。 普通の気圧では １００℃まで 熱しないと人工的には水蒸気になりません。（自然蒸発などもありますが速度が遅いため実験に向きません。） 水が水蒸気になる為の手助けをしているのが 「ピストン」 です。 水は 周囲の空気圧が 下がれば 沸点が下がる性質を持っています。 空気圧をピストンを使って 急激に下げることで 水の沸騰する 点を 今、実験中の温度でも出来るようになります。 つまり、ピストンで 空気圧を 下げ 、その為に水が 沸騰し、 水蒸気になるのですね。 疑問を持つことはいいことです。では又。
お礼
気圧が下がると沸点が下がる性質があるんですか! 知りませんでした。 いい勉強をさせて頂きました^^* 詳しい説明ありがとうございました。
- jaham
- ベストアンサー率21% (215/1015)
- AVENGER
- ベストアンサー率21% (2219/10376)
＞入れた水はいつ水蒸気に変わるのでしょうか?? 減圧した瞬間。
お礼
回答ありがとうございました。
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お礼
回答者様が仰るように、水は100℃で沸騰して水蒸気になると勘違いしていました。 洗濯物の例を示して頂いて勘違いに気づきました。 詳しいご説明をありがとうございます。 ずっと分からなかった疑問がやっと解決できました(´∀｀) ありがとうございました!