Q210★みょうばんでけっしょうを作っています。ガラスのコップとプラスチックのコップではなぜけっしょうのできる早さがちがうのですか? あと口のせまいコップのほうが早くモールにけっしょうがつきました。どうしてですか?
それはね…
みょうばんの入った水をあたためて溶かした後、ガラスとプラスチックのコップにそれぞれ入れ、そのコップにモールを入れて、ゆっくりと冷やして結晶を作って実験を行ったとしてお答えしますね。
その前に、なぜ結晶が出てくるか知っていますか? みょうばんは、あたたかいお湯にはたくさん溶けて、冷たい水には少ししか溶けません。ですので、温かいお湯にたくさん溶かしておき、ゆっくり冷やすと溶けきれなくなったみょうばんがきれいな結晶として出てくるという仕組みです。とすると、早く冷めれば早く結晶が出てくることになりますね。
ガラスとプラスチックのコップでは、どちらからはやく結晶が出てきましたか? これには二つ考えないといけないところがあります。
一つは、その材料（コップを作るとき、そのもとにするもの）の持つ熱の伝わりやすさです。ガラスとプラスチックでは、ガラスの方が3倍くらい熱を伝えやすい性質を持っています。ですので、あたたかいお湯を入れたガラスのコップとプラスチックのコップでは、ガラスのコップの方が外の空気で冷やされて早く冷めたくなります。ガラスのコップの方から早く結晶が出たのなら、この熱の伝わりやすさが原因だと思います。
もう一つは、その材料の厚さです。ガラスのコップが分厚くて、プラスチックのコップがうすい場合、ガラスがいくら熱を伝えやすくても、うすいプラスチックのコップの方がコップの外側の空気で冷やされて早く冷めることになります。プラスチックのコップの方からはやく結晶が出たのなら、コップの厚さに違いがないかチェックしてください。
同じガラスのコップでも厚さの違うコップでくらべてみても面白い実験になるのではないでしょうか。プラスチックのコップは同じように見えても、ポリエチレンとかポリスチレンとか違うものでできていることもありますので、くらべることは難しいかもしれません。使い捨てのプラスチックのコップのようにかなりうすいコップと比べると、違いがはっきりすると思います。
コップの口の大きさについて
みょうばんを溶かした水からみょうばんの結晶を作る方法にはもう一つの方法があります。水を蒸発させるという方法です。水は冷やすと氷に、温めると水蒸気に変わります。水から水蒸気に変わることを蒸発といいます。水が蒸発して少なくなると、みょうばんが溶けきれなくなり、結晶として出てくるのです。そうすると、蒸発しやすい口の大きな入れ物に入れた方が早く結晶が出てくることになります。質問では、口の小さいコップの方が早いと書いてあります。結果が違っていますね。ということは、蒸発が原因ではないということです。とすると、口の大きさは今回の実験ではあまり重要ではなく、みょうばんを溶かしたお湯の冷めやすさに違いがある、すなわち、コップがどういったものでできているかとコップの厚さが原因だと思います。
また、入っているお湯の量が違えば、冷めやすさにも差が出てきます。同じ量のお湯を入れていますか? もし違えば、これも原因かもしれません。温度計があれば、みょうばんを溶かした水の温度を測って、その変化と結晶の出てくるタイミングを調べてみると良いかと思います。
(KM) 2016/07/19
|
