✨ Best Answer ✨
同質量だと基本的に固体は液体よりも体積が小さいので、圧力を強めると体積が大きい液体にはなりにくくなります。(融点が上がる)
しかし、水は固体になると体積が増えるので、圧力を強めると体積が小さい液体になりやすくなります。
(融点が下がる)
_正確ではないですが、イメージとしてつかみ易いかも知れないのは、以下の様なイメージです。
_単位となる粒子(原子とか、分子とか、)間は、相互作用という、バネの様なもので繋がって、振動しています。
_固体の時の相互作用のバネは太くて、短く、強い力で互いを引き付けます。だから、余り自由に振動出来ないので、固く成ります。
_液体の時の相互作用のバネは、細く、長く、お互いを引き付ける力は弱いです。ですから、体積が大きくなるのです。
_これに対して、水は、水素結合と言う、別の力で引き付け合います。水素結合は、静電気力ですが、イメージとしては、磁力だと思って下さい。
_この、強力磁石のイメージの力で、相互作用の液体の時の細い長いバネを無理やり捻じ曲げて、液体の状態では、水分子が数十個くっついてしまいます。これをクラスターと言います。水分子をブドウの果実だとすると、クラスターはブドウの房です。本来の液体状態の間隔よりも、磁石の力で密集体系になっているのです。
_これに対して、水の固体の時は、強いバネの力で、磁石の密集しようとする力に抗い、固体の本来の位置にバネの力て保つ事が出来ます。
_だから、水は、液体よりも固体の時の体積が増えるのです。
_圧力をかけると、水になることを利用したのが、アイススケートです。スケートのブレードで強い圧力を掛けて、氷を水に変える事で、摩擦力をとても小さくする事が出来るので、滑る事が出来るのです。
回答ありがとうございます!
イメージとても分かりやすかったです🙋
スケートのこと昨日丁度ワークで見ました!これを使っていたんですね。
助かりました🙇
ベストアンサーにしたいのですが、コメントだと出来ないので残念です、、
すみません🙇
またよろしくお願いします。
「スケートのこと昨日丁度ワークで見ました!」→、私の説明は、ワークの説明と、同じものであると思いますが、実は、主要員ではありません。
NHKのチコちゃんで、以前紹介されていた、と伝聞していますが、バネで繋がった固体の水分子の表面、で、僅かですが、気化するのですが、他の多くの物質と違い、磁石の様に、気体(の様な状態)の水分子が、2〜5個程度くっ付くのです。(気体の振動エネルギーが液体の振動エネルギーよりも大きいので、液体水分子の様に、数十個の塊(クラスター)を作る事が出来ず、数個のクラスターになっている。)他の多くの物質の気体は、1個1個がバラけているので、小さすぎて、スケートのブレードと氷との間に入り混んでも、凸凹の凸部分で、スケートのブレードと氷とが直に接触してしまいます。数個の水気体分子の固まりで、それなりの大きさを持つ事で、ビー玉の様に、スケートのブレードと氷との間に満遍(まんべん)なく入り込む事ができる様になります。すると、エア・ホッケーの様に少し浮かんで、滑る事が出来る様になるのです。
_この知識は、一部の物理学者が知っているレベルの話しなので、学校の先生とかは、恐らくは知りません。
_一般的には、氷が水になる説明でも良いか、と思います。
_圧力が高くないと、水にならないのであれば、人間程度の重さが靴底に掛かっても滑らない、と言う事になり、矛盾が生じて、上の説明が、実験に依って確かめられました。
_尚、磁石やらバネやらに依る説明は、私が独自に作り出した方法で、チコちゃんでもその様な説明をしていませんし、私が読んだ範囲では、本ちも書いていません。
コメントありがとうございます!
チコちゃんでやっていたんですね!
とても詳しくて分かりやすかったです🙋
勉強になりました!!
_チコちゃんは、伝聞しただけで、部分的に切り取られた2分位の動画しか私は見ていないので、へぇ~チコちゃんでやっていたんだ、位の認識しか、私にはありません。
_NHK契約しているのなら、只でネットで見れるのかも知れないし、課金しないと見れないのかも知れないし、そこらへんは、ご自身で確認して下さい。
チコちゃんでやっていたんですね!!
たまに見たりします🙋
見れたら見てみたいと思います☀️
【訂正】
_「実は、主要員ではありません。」:誤→「実は、主要因ではありません。」:正。誤変換です。
訂正ありがとうございます。
回答ありがとうございます。
圧力を強めると体積が大きい液体にはなりにくくなります。
圧力を強めると体積が小さい液体になりやすくなります。
:これはなんとなくイメージでは分かるんですが、なぜそうなるんですか?
すみません🙇
よろしくお願いします。