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(15214) グラスにつく水滴について
しずか
2006年07月10日(月) 11時09分

小学一年生の娘が、のみかけの氷入りのアイスティーのグラスの下をみて「なぜこぼしていないのに水がこぼれてるの?」とききます。
なぜなのでしょうか。
冷たい飲み物を出すたびに聞かれるので教えていただければ嬉しいです。



(15216)  (Re:15214)
Re:グラスにつく水滴について
リリーマルレーン
2006年07月10日(月) 18時22分

>小学一年生の娘が、のみかけの氷入りのアイスティーのグラスの下をみて「なぜこぼしていないのに水がこぼれてるの?」とききます。
>なぜなのでしょうか。

あの水は、空気中に漂っていた気体の水が、冷えて液体の水になったものです。

夏の日差しに照らされて熱くなったアスファルトの上に水をまきます。
あっという間に液体の水は蒸発して、気体の水(水蒸気)になって、アスファルトから消え去ってしまいます。
でも、気体の水になって目に見えなくなっただけで、「なくなった」わけではありません。空中に漂っています。

この水蒸気は冷たいコップの表面に触れると、目に見える形の液体の水になって、戻ってきます。

液体は、熱いと気体になり、冷たいと液体や、もっと冷たいと固体(水の時には氷)になる性質があります。

空中に気体の水蒸気としてとどまっている量には、温度に応じた限界があり(飽和水蒸気量)、
温度が高いと大量の水蒸気を空中に含むことができますが、温度が低いと少なくなるので、液体の水になって出現してきます。

上空は気温が低いので、地表では水蒸気の形で空中に含まれている水分が、上昇していくと、液体の水に変わり細かい水滴や氷の粒になって浮かんでいるのが雲です。
水滴や氷の粒が次第に集まってある大きさになると雨や雪になって落ちてきます。

上空に冷たいコップがあるようなものですね。



(15219)  (Re:15216)
Re:グラスにつく水滴について
しずか
2006年07月11日(火) 21時04分

早々に丁寧なお返事ありがとうこざいます。
読ませていただき、大人の私も「うーん」と考えています。
これをどうして娘に伝えたらいいのか、考え中です。
またご報告します。



(15222)  (Re:15219)
Re:グラスにつく水滴について
リリーマルレーン
2006年07月11日(火) 23時59分

冷たいコップに水滴がつくことを、当たり前と見過ごしている人たちが
ほとんどなのに、小学生のお嬢さんは、観察力がとても素敵です。

甘いジュースを入れたコップの周囲に付いた水滴は(純粋な水ですから)
色も味もないことを、説明してあげるのもいいかもしれませんね。



(15217)  (Re:15214)
Re:グラスにつく水滴について
桑嶋幹
2006年07月10日(月) 19時26分

桑嶋です。

梅雨の時期はじめじめしていますね。じめじめしているというのは湿度が高いということです。湿度が高いというのは、空気中に水分がたくさん含まれているということです。普通、空気の中には水分が気体の状態(水蒸気)で含まれています。

どれぐらいの水蒸気が空気中に含まれるかは、気温によって変わります。気温が高いほど、空気はたくさんの水蒸気を含むことができます。しかし、ある温度で空気が含むことができる水蒸気の量には限りがあります。例えば、下記の図をご覧になってください。

http://www.manabi.pref.aichi.jp/general/01120349/0/situdo/situdo/howasui.htm

これは、ある温度で空気1立方メートルあたりに含まれる水蒸気の量を示したグラフです。例えば、25℃では1立方メートルの空気は22.8グラムの水蒸気を含んでいます。10℃では9.3グラムの水蒸気を含んでいます。もし、気温が25℃から10℃に下がったら、(22.8−9.3)=13.5グラムの水蒸気が空気中に存在できなくなることになります。その分の水蒸気は液体の状態の水として出てくるのです。


さて、小学校1年生にどのように説明しましょうか。これはたいへん難しい・・・

雨が降ってできた水たまりは、しばらくすると、なくなってしまいます。同じように部屋の中で、お皿に水を少し入れておくと、数日もすればお皿の水は消えてしまいます。

水は消えてしまったように見えますが、水たまりやお皿の水はどんどん水の表面から飛び出して(蒸発して)、空気の中に含まれていくのです。洗濯ものが乾くのも同じです。水でぬれた洗濯ものの表面から水がどんどん飛び出して空気の中に入っていくのです。ですから、消えてしまったわけではありません。

このように、空気には水分が含まれているのですが、空気が含むことができる水分の量は、気温によって変わります。暖かい日はたくさんの水分を含むことができますが、寒い日は暖かい日に比べるとそれほど水分を含むことができません。

今、部屋の中に空のコップを置いたとします。コップは何も変化しません。このコップに冷たい氷水を入れます。すると、コップのまわりの空気が冷やされて温度が下がります。そのため、空気に含まれていた水分が水滴となって、コップのまわりについてしまうのです。その水滴が下にたれるので、コップの下で水がこぼれているようになるのです。

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コップを冷やすのは氷水でなくても良いのです。冷蔵庫でよく冷やしたコップを室内にもってくると、コップのまわりがくもります。このくもりは小さな水滴です。温度が高くで、たくさんの水分を含んでいる空気があるところ、たとえばお風呂場にそのコップを持ち込めば、大きな水滴がコップのまわりにつくと思います。

あるいは冷凍してある保冷剤でもOKです。保冷剤を空気中においておくと、まわりに水滴がつきます。

冬に部屋の中でストーブをつけていると、ガラスに水滴がつくことがありますね。これもコップの現象と同じです。外気温によって窓ガラスが冷やされ、ガラスの側の空気が冷やされて、その空気に含まれていた水分が水滴となってつくのです。

空に浮かんでいる雲も同じです。水分を含んだ暖かい空気がどんどん上空にのぼっていきます。上空は温度が低いので、やがて空気に含まれている水分が、小さな水滴や氷のツブとなってでてきます。そのたくさんの小さな水滴や氷が雲に見えるのです。



(15220)  (Re:15217)
Re:グラスにつく水滴について
しずか
2006年07月11日(火) 21時10分

はじめまして。丁寧なお返事ありがとうございます。
今日も娘はおやつと冷たい麦茶を飲み、「こぼしてないよ、なんでだろう?」と
言っていました…。
明日さっそく説明したいと思います。
うまくできるか不安ですが。
またご報告いたします。



(15221)  (Re:15220)
Re:グラスにつく水滴について
イルカ
2006年07月11日(火) 21時24分

イルカです。

 すでに桑嶋さんとリリーマルレーンさんから適切なコメントがありますが、ポイントは

>「なぜこぼしていないのに水がこぼれてるの?」

で、
(1)こぼれている水はコップの中の水ではないこと。
  コップから滲みだすのではないという事
(2)冷たいものには露がつくこと
(3)コップのようにつるつるしたものが良く露がつくこと

などだと思います。

 これを区別するために、桑島さんが提案されているように水の入っていない冷たいもので露がつくことを試して見ましょう。

 そのあとで、夜露や雨の話でも・・・

 わからないことがあったら、答えを提示するのではなく、条件を変えてその原因を絞り込む手順を親子で探求してみましょう。見つけられたらほめればいい。その感動が大切だと思います。

 ガラスや金属では露ができるのに、紙や布ではなぜ駄目なのとか・・・不思議はたくさん見つかるでしょう。


_________イルカ 2006,Jul,11,(Tue),21:12 ____
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