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自由研究で過冷却水の作り方はどう?炭酸水やフローズンコーラの作り方の時間も

      2017/03/27

コーラ

さて、自由研究についてこれまで色々と書いてきましたが、今回は過冷却水について取り上げてみます。過冷却水とは水であれば温度がマイナスになっても凍らない水の事です。

昔テレビで水が入ったペットボトルにちょっと振動を与えてやると振動を与えた部分からだんだんと凍っていくという奇妙な現象を紹介していました。

まさにこれが過冷却水の不安定さを利用したショーなんですが、当時はそんな知識もなかったのでとても驚いたとともに、面白かったと感じたのを記憶しています。

今回はそんな過冷却水を自由研究のテーマにしてみては?というお話です。


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自由研究で過冷却水の作り方はどう?

中学生の自由研究として過冷却水を扱うことに対してはどうかと考えたところ、そんなに難しくはないので、というより簡単なのでおすすめではないかと思います。

ただし、水を冷やさなければならないので多少の時間は必要になってきます。この前ご紹介した表面張力の実験のように一瞬で終わるというものではないので、1~2日くらいは余裕をもって実験をする必要がありますね。

ですから、明日が始業式だと言う場合はちょっと難しいかもしれません。

ということで作り方ですが、中学生の自由研究で過冷却水を作ろうとするなら冷凍庫と水があれば出来ます。

ただし冷凍庫は温度調節が出来るもので水は純度の高いものを使用した方が過冷却水の実験は成功しやすいので、精製水(蒸留水)を薬局などで安く入手するのがおすすめです。

過冷却水というのは非常に不安定な状態なので、ゆっくりと作ることが必要となります。冷凍庫の温度はマイナス5度程度にして時間をかけて均等に冷却出来るようにします。

水はペットボトルに入れてタオルで全体を満遍なくくるむようにしましょう。これは温度が均等に伝わるようにするためです。保冷効果のあるペットボトルホルダーがある場合はそれを使用しましょう。

それを5時間程度冷却します。これをいろいろな条件で作ってみて、いい条件のものを探すと良いでしょう。

 


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過冷却水を炭酸水で作るには?

先ほどの実験は水を過冷却水にしてみましたが、炭酸水を過冷却水にすることは出来るのでしょうか?

結論から言うと炭酸水で過冷却水を作ることは可能です。

しかしながら過冷却水は純粋なものほど作りやすいので、不純物が入ると作りにくくなってしまいます。そのため炭酸水で過冷却水を作るのは純粋で作るよりも条件は厳しくなります。

先ほども書いた通りですが、過冷却水を作るにはゆっくりと水を冷却すること、このとき満遍なく均一に冷却していくことが大切になります。

そしてこれが非常に厳しい条件なので冷却温度や水を入れる容器の形状などを色々と変えてみて実験を繰り返してみる必要があるでしょう。

何しろ過冷却水というのは非常に不安定な状態ですから、何らかの刺激で一気に凍ってしまいます。

ここまでくると、お手軽な自由研究の範囲を超えてしまっているかもしれません。何回か繰り返して実験をする必要もありますし、1度で成功させるのも難しいでしょうから時間に余裕をもって実験しましょう。

フローズンコーラの作り方と時間について

さて、炭酸水での過冷却水の作り方を覚えたら、過冷却コーラを作ってみたいと思うのは管理人だけでしょうか。いわゆるフローズンコーラです。

作り方の手順は簡単です。今までご紹介した通りですね。

ペットボトル500mlのコーラを用意します。冷えているコーラは冷えすぎてしまうことがあるので常温に戻しておきましょう。

コーラの炭酸を遊離させるためにペットボトルが膨らむまでよく振ります。冷凍庫に入れて3時間から3時間半冷やします。寝かせた状態で冷凍庫に入れ刺激を加えないように注意します。冷凍庫の大きさや電力により、それぞれの家庭で違いがあるので時々確認するようにしましょう。

時間が経ったら、ゆっくりキャップを開けてグラスに注ぎます。これでフローズンコーラの完成です。キャップを開ける時には、コーラが噴出さないようにゆっくり行いましょう。

フローズンコーラなら意外と簡単に感じますね。

まとめ

自由研究についてはこのブログでもかなり取り上げてきました。一瞬で終わるものや時間のかかるものなどいろいろありましたが、参考にしていただけましたでしょうか。

過去にはこんなテーマについても書いています。ぜひご覧いただければ嬉しいです。

>> 中学生の自由研究テーマで一日かつ家でできるのは氷の溶け方

このブログをみて自由研究の参考になったと言っていただける人がいらっしゃるなら管理人は泣いて喜びます。

そのような方がいらっしゃることを願いつつ今日はここまでとさせていただきます。



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