ドライアイスの実験

昨日の続きです。

ドライアイスは二酸化炭素の固体です。

固体が気体に変化すると、体積(かさという表現になります。)がうんと大きく
なるということを体感してもらおうという実験です。

ほとんどの子は、水が水蒸気になるときに体積が大きくなることは
なんとなく分かっています。


ただし、水を材料にすると、気体にするのに100度ほどの高温にしなければならず、
またその蒸気はそれよりもさらに温度が上がりますので危ないということ。

また、ゆっくり気体にすることとそれを溜めておくことが難しく、温度が下がると
すぐに液体にもどってしまったりと、なかなか扱いにくいこと。

それと、たんに温度が上がればなんでもかさが大きくなると考えているふしもあるので、
これを打ち砕かなくてはなりません。


そこで、登場するのがドライアイス。

素手で触ると凍傷を起こす危険性もありますが、これは事前に十分注意しておき、
軍手を用意しておきます。

わたしは細長いタッパーの容器で専用の二酸化炭素発生器具を作っています。

そこにドライアイスと湯を入れてチューブの先から湯気をどんどんと出し、
そのチューブの先端をシャボン玉液に漬けて引き上げると、とたんに玉の中が真っ白な
シャボン玉がつぎつぎと出てきます。
(写真がなくてすみません。両手がふさがっているもので。)

湯の入れ具合で、湯気の発生をコントロールできますし、いったん湯気になったら
常温のもとではドライアイスにもどることがないので気体を維持できます。


この実験だけでも体積(かさ)が大きくなることはわかりますが、昨日の記事の写真の
ように、大きな洗面器でやってみるともっとよくわかります。


下の写真は、巨大シャボン玉がほぼ最大限に膨らんだときのようす。

その下の写真は別の場面ですが、その玉が破裂した瞬間です。


sizeretouchIMG_2124.jpg


sizeretouchIMG_2135.jpg

破裂した瞬間の表情がなんとも言えませんね。


この実験で、1人の子が、次のような質問をしました。

「氷はいったん水になってから気体になるのに、どうしてドライアイスはすぐに
気体になるのですか?」

いい質問ですね。

これには、答えるのが難しいのですが、

「固体、液体、気体の変化には、温度だけでなく、実は圧力も関係しているんだよ。」

って説明します。

ドライアイスの温度を上げていきながら同時に圧力をかけていくと、液体の二酸化
炭素が現れることがあるのです。

あいにくわたしは液体酸素は見たことがあるのですが、液体の二酸化炭素は見たことが
ないので、ちょっと残念です。

液体酸素は、それはそれはきれいな薄い青色です。



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