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氷に塩をかけると温度が下がる原理を教えてください。 また、塩のほかに温度を下...

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ID非公開さん

2005/8/2319:21:21

氷に塩をかけると温度が下がる原理を教えてください。
また、塩のほかに温度を下げる物質にはどのようなものがありますか?

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ID非公開さん

2005/8/2317:53:09

氷が融ける温度が0 ℃だということは習って知っていると思います。この氷が融けるとどうなりますか。0 ℃の水になり,温度はかわりません。しかし,固体の氷が液体の水にかわるときには,まわりから熱を奪い,まわりの温度を下げています。そのために氷を使ってものを冷やすことができるのです。氷だけを器に入れて放っておくと,ゆっくり融けていきます。ところが,氷に塩を混ぜると,融ける速さが増し,まわりから急激に熱を奪います。さらに,氷が融けてできた水に塩が溶けていきますが,この時にもまわりから熱を奪います。この2つが一緒になって,まわりの温度が0 ℃以下にまで下がるのです。なお,氷と塩とを質量比で3対1で混ぜると,うまくいけば-20 ℃まで温度が下がります。
http://kinki.chemistry.or.jp/pre/a-72.html

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ID非公開さん

2005/8/2317:46:59

氷点降下(ひょうてんこうか)といいます

水は0度になると水の分子同士が規則的に手をつないだ状態になり、氷になります。
0度より高くなると分子はそれぞれ動きだし、手が離れて水に戻ります。
分子同士の手を離した原因となったのは温度、つまり熱です。
熱が加わると(0度以上になると)水の分子は手を離してしまいます。

ですがこれは純粋な水の場合で、ここに塩が加わると話は変わります。
塩の分子は水の分子と簡単にくっつきます。
塩を混ぜた水(食塩水)を凍らせようとした場合、0度になって水の分子同士が手をつなごうとしても、間に塩の分子が入り込んでじゃまをして、水の分子はなかなか手をつなぐことができません。
水に溶けている塩の量によって温度に差はありますが、だいたい-10度~-20度ぐらいになって初めて手をつなげる(氷になる)ようになります。

そのため氷に塩をかけると温度が下がるのです。

これは塩以外の電解質でも同様の事が起きます。

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ID非公開さん

編集あり2005/8/2317:46:32

融解熱と言うのをご存知ですか。

物が解けるときには、熱が必要なのです。

塩が溶けるとき、氷から、熱を奪うんですね。

ですから、サトウや他のものでも融解熱を奪いますので、温度は下がるのですが、砂糖の場合は、塩ほどたくさんの熱は必要としませんので、温度はほとんど下がらないのです。

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