課題 ３
匿名希望
「水についての質問あれこれ」への答案
A.お風呂で髪の毛を洗った後よくふかずにいたところ、寒気をもよおし、かぜをひいてしまった。
－液体が蒸発するためには熱が必要である。そのため、濡れた髪は、乾くときに私達の体温を奪い、これにより体温が低下し寒気をもよおし、風邪をひきやすくなる。
B.ジーンズに防水スプレーをかけたところ、雨に濡れてもしみこんで来なかった。
－スプレーから霧状にて噴出された撥水剤が、ジーンズの繊維一本一本に皮のような膜を作り、その膜が水を弾ぜるため、雨に濡れても膜上でシャットアウトし、染みこませない。
C.夏の真昼間、石べいのかげで日除けをしていた時よりも、木陰の方が涼しく感じられた。
－葉っぱには過熱防止のために気孔から水を蒸散する性質がある。そのため、水を少量しか含まない石のかげよりも、水を発している木陰のそばの方が涼しく感じる。
D.凍結した道路に塩化カルシウム（CaCl2）をまくと、雪や氷が早く溶ける。
－塩化カルシウムは、混ざることでその対象の凝固点を降下させる性質をもっている。つまり、融点が通常の０℃より下がるため、雪や氷がより低い温度の状態でも溶けるようになる。
E.布にしみついた機械油の汚れを落とそうと水の中でゴシゴシこすったがどうしても落ちなかったが、洗剤を入れてもんだところ汚れが落ちた。
－潜在には界面活性剤が使われており、界面活性剤は、水になじむ性質と油になじむ性質の２つの性質をもっており、水と油の仲を取り持つ物質である。
界面活性剤の浸透作用により布になじみ、次に乳化作用により油汚れとなじみ、最後に界面活性剤によって取り囲まれた状態の油分を分散作用によって水中に分散させ布から分離させることにより、汚れを落とすことを可能とする。
F.富士山頂の山小屋で、普通の飯ごうでご飯を炊いたところ生煮え（芯いりのご飯）になってしまった。
－富士山頂のような標高が高いところでは気圧が低くなり、沸点が下がってしまう、つまり水がすぐに沸騰しまうため、普通に炊き方では生煮えになってしまう。
G.地球と月は太陽からの距離がほとんど同じであるにもかからわず昼夜の温度差を比べると、月の温度差の方が圧倒的に大きい。
－月での太陽が昇っている期間は１５日間あり、その間ずっと太陽の光が当たっていることになる。その次の１５日間は太陽がまったく無い日が続き、そのため温度差が非常に大きくなる。
また、月は地球と違い重力が６分の１しかなく、そのため空気や水分は月の重力に勝ち、宇宙に散ってしまうのである。
H.ガラス板の上ではアイススケートはできないが、氷の上ならば快く滑ることができる。
－氷は狭い面積で圧力をかけると溶けるという性質があり、アイススケートは刃に体重がかかることで水が生じ、その水が潤滑油のような役割を果たして滑ることができる。
I.水とベンゼンそれぞれ100mlをフラスコに入れ電子レンジにかけたところ、水はすぐに熱くなったが、ベンゼンはほとんどあたたかくならなかった。
－水はプラス・マイナスの極を持ち、これが電波によって分子が振動し、摩擦熱を発生し、発熱する。しかし、プラス・マイナスの極をもっていない分子であるベンゼンは電磁波の影響が少なく、加熱されにくい。
J.水とベンゼンをビーカーに入れて一晩冷凍室（-20℃）に放置したところ、両方とも凍ったが、水が入っていたビーカーの方は割れてしまった。
－水は凍ると体積が膨張するため、それによりビーカーを中から圧迫し、破損させてしまいます。対して、ベンゼンは凍っても体積は収縮するので、ビーカーが割れることはない。
K.雪の結晶をよく見たらどれも六方向に結晶が成長した美しい形をしていた。
－雪の結晶のもとは、氷晶といい、六角柱の形をしている。この氷晶が落ちてくるときに、六角形の角の部分に空気がふれやすくなり、先端の部分に水蒸気が少しずつ凍りついていって、角の部分の氷だけが成長していくため、六角形になる。
L.氷点下の厳冬の湖の表面が完全に氷結していても湖水中には魚が生きていられる。
－水が一番重いのは４度という特別な性質がある。水面が冷やされて水の温度が下がってきた場合、冷たくなった水は下に沈み、温かい水は浮かんで対流が起こり、水温は下がっていく。しかし、４度以下になると対流が起こらなくなり、水面から少しずつ冷えていくが、水は熱を伝えにくいので底の方は４度のまま。もっと冷えて水面が凍った時は、氷は水に浮かぶため氷は少しずつ厚くなっていくが、底は４度を保っているのである。
M.氷山は、氷山の一角と言われるように、水面の外に出ている部分はほんの一部分である。
－氷河や氷床の端が海におしだされ、割れてながれだした大きな氷の塊を氷山という。氷は水より体積が軽いため浮き、氷山のおよそ90%は海面下にしずんでいる。
N.枯葉はすぐに折れてしまうが、緑の葉はしなやかだ。
－枯葉は水分が失われ、潤いを保てなくなった枝であり、脆弱で折れやすい。対して、緑の葉は水分が通っているため、潤いもありしなやかで、枝も折れにくい。
O.赤いシロップ水を凍らせて赤い透明な氷塊をつくろうとしたが、無色透明か赤いシャーベットになってしまった。
－液体状の水には色素が入りこむことができるが、氷には色素が入りこめないので、水を固体にすると色素が押し出されてしまう。そのため、氷は無色透明になる。しかし、固体ではないシャーベット上だと色素が入り込む隙間があり、色がつく。
P.コップの水は無色透明なのに、湖水（例えば摩周湖）の色は青く澄んでいる。
－水は本来透明だが、太陽の光はその波長によって色が変わり、波長の短い光は青く、波長の長い光は赤く見える。水には赤色付近の波長の光を吸収する性質があり、湖や海のように大量に集まると、残った青い光が水中のごく小さなゴミなどのつぶに当たって散乱し、青く見える。しかし、水が赤い光を吸収する度合いは非常に弱いので、コップに水をくんでながめても、青く見えることはない。
おもしろい質問
Q.コップの中身がしみだしているわけでもないのに、冷たい水を入れるとコップの外側がくもったり、水滴がついてテーブルの上がぬれてしまったりする。
－A.空気中に含まれる水分の量は気温によって変わり、気温が高いほどたくさんの水分を含むことが出来る。
コップのくもりは冷えたコップの表面にふれた空気が冷やされ、空気中に含みきれなくなった水分がコップの表面についたもの。
Q.コップに容積以上の水をついでも、少量ならなかなかこぼれない。
－A.水の特性である表面張力という水の互いに引き合う力のため。
Q.濃霧が発生する時刻は明け方が多いように感じる。
－A.濃霧とは大気中に小さな水滴が浮遊する現象で、気体が液体化しやすいのは激しい気温差が生じたときのため、日中と最も気温差が生じる明け方に発生しやすい。