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第21回北天満サイエンスカフェは、水とアルコールの不思議な混ざりかた
北天満サイエンスカフェ  


先週末の土曜、11月6日は、北天満サイエンスカフェなのでした。
一応月イチ開催なのだけれども、先月の開催が10月下旬だったので、前回から2週間くらいしか空いてません。…しんどいな(笑)

まあ、よろしい。

さて、今回のテーマは「水とアルコールの微妙な混ざり方」です。カナダのブリティッシュ・コロンビア大学から古賀精方さんがお話してくれました。

前日の夜、知り合いのカメラマンから連絡があって、明日のサイエンスカフェに行くから〜、って言ってきたのでした。今まで一回も来たことないくせに、今回はテーマが酒だから、飲めるとでも思ったんでしょうか?
よくよく聞いてみたら、そんなことではなくて、雑誌の取材でたまたま撮影に来るとのことでした。
…なんか、世の中は狭いな。

まあ、よろしい。

そもそも、水っちゅーのは、そこらじゅうに溢れかえっているというか、多くのもんが水でできているわけです。
たとえば、地球は、ほとんどが水です。
6×10の27乗gが地球の重さで、そのうち水圏の総重量は1.2×10の24乗gやそうです。

人間も、水だらけ。
体重100kgの人だと、そのうちの70kg分は、水。しかも、毎日2.5kgの水が身体を出入りしとります。

ちなみに、水にモノを投げ入れると、あるものは浮き、あるものは沈むわけですが、これは比重(もしくは、密度)によるわけです。プラチナが一番密度が高い物質ですと。
んで、氷は水に浮きますな。

ま、氷が沈んじゃうと、魚が氷に押しつぶされて死んじゃうし、ヒトを含む多くの生物は海中から発生して進化してきたのだから、氷が水に浮くのは、多くの点からハッピーなことだと言えます。

ではここで、水とベンゼンを例に、物質の三状態を見てみます。

水が、氷(固体)→水(液体)→蒸気(気体)と変化する分岐点は、それぞれ0℃と100℃です。
ベンゼンは、5℃と80℃。
それぞれの状態の密度を見てみると、
水は、固体 / 0.920 液体 / 0.997 気体 / 0.001
ベンゼンは、固体 / 1.00 液体 / 0.90 気体 / 0.001
となります。
これを見ると、水(液体)よりも氷(固体)のほうが密度が低いので、水が氷に浮くことがわかります。
逆に、ベンゼンは、固体のほうが液体よりも密度が高い。
物質によって、固体よりも液体のほうが密度が高い、とは、言い切れないのだということが、わかります。
ちなみに、それぞれの状態に転移するために必要なエネルギーは、
水だと、固体→液体のときに16、液体→気体のときに40
ベンゼンだと、固体→液体のときに3.5、液体→気体のときに2.5
なのだとか。えーっと、単位はなんだっけな?…忘れた(笑)

北天満サイエンスカフェ


さあ、こっからアルコールが登場します。

そのまえに横道。
アルコール度数というのは体積で決定されているのですが、これ、分子量で見ると、全然変わってきます。もちろん密度が違うから、変わってくるわけだけれども、たとえば、こういうことです。

アルコール46gと水18gを足すと64gとなります。
でも、分子量は、どちらも6×10の23乗ずつです。
さらに体積は、アルコールが57.5ml、水が18.0mlです。
アルコール度数というのは、体積ベースで算出するので、この場合、アルコールの体積数を総量で割って、76%という数字が出ます。これが、アルコール度数です。

さて、こっからが本題。
じつは、水とアルコールを混ぜた際の密度が、アルコールの濃度に応じて右肩上がりに直線で勾配を描くのではなく、ある地点で急勾配となりある地点で緩やかな勾配となり、微妙なカーブのついた山形の曲線を描きます。

北天満サイエンスカフェ


ここから、水とアルコールの混ざりかたが、濃度によって違っていることが導き出されるわけです。
その混ざりかたは、いくつかあります。

ケース0
ひとつひとつがバラバラ。

ケース1
水は水らしく結合しており、アルコールは水が取り囲んでいる。

ケース2
それぞれが主に自分たち同士で固まっていて、固体単位がバラバラ勝手。

ケース3
アルコール同士が固まっている。それに水がひっつく。

このように、濃度によって、アルコールと水の混ざりかたが違ってくるために、水とアルコールを混ぜた際の密度とアルコール度数の関係を示すグラフが、奇妙なカーブを描きます。

あ、度数の強いお酒(=密度の高いお酒)を飲むと、細胞が溶けてしまんだそうです〜。
だから、度数を下げたほうがよろしいかと。



とまあ、そんなお話でしたな。

サイエンスカフェが終わったあとは、なぜか、すぐ隣の公園で路上ライブが。
娯楽談話室ってバンドだったかな。懐メロフォークの演奏してはりました。

北天満サイエンスカフェ



次回のサイエンスカフェは、
12月11日(土)14:00-16:00
「人工ボディをつくる 心のバリアフリーをめざして」
話題提供は、福島有佳子さん(工房アルテ)です。

ハリウッドの特殊メイク真っ青の、すんばらしい人工ボディが登場するはずです。
これは、絶対に来たほうがいい☆



北天満サイエンスカフェ
天五中崎通り商店街
大阪市北 区黒崎町
HP http://kitatenma-cafe.com
mapを見る




【過去の北天満サイエンスカフェ】
■「天五中崎通り商店街で北天満サイエンスカフェ開催☆ 路上の紙芝居風講義がおもろすぎます!」

■「寺子屋風にサイエンスを学ぶ 『北天満サイエンスカフェ』。天五中崎通り商店街で新型インフルエンザについて学んだのでした。」

■「第4回北天満サイエンスカフェは、『遺伝子組み換え作物は安全か?』で、またまた生活に密着したサイエンスでした。」

■「第5回北天満サイエンスカフェは、子供向けだけど子供騙しじゃなかった『こども面白サイエンスカフェ』☆」

■「今年一発目の北天満サイエンス カフェは『地球の未来を考えよう! 〜気候変動と私たちのくらし〜』です☆」

■「第7回北天満サイエンスカフェは 『まちづくり』について語り合ったのでした」

■「第8回北天満サイエンスカフェは、初の遠征!適塾を見学してきました☆」

■「今回の北天満サイエンスカフェは、食の大切さについて。不健康生活を肯定するルイスがグチりまくるブログの巻(笑)」

■「サルは自己犠牲を伴う行動をとる! 第10回北天満サイエンスカフェは、ヒトの仲間であるサルの生態を見る☆」

■「今回のサイエンスカフェは『睡眠 について考える』。考えても、生活習慣を変えんかぎりはどうにもならんけど…(笑)」

■「今回もやっぱり大人が夢中になっ た、こども面白サイエンスカフェ☆」

■第13回サイエンスカフェは、錬金術☆

■第14回サイエンスカフェは「家族と住まい」&オープニングイベント! ライフスタイルと家について語り合ったのでした

■久しぶりのサイエンスカフェは、今回もやっぱり夢中になってしまった「子ども面白サイエンスカフェ」

■お盆のまっただ中に、星と宇宙について語るサイエンスカフェ☆

■久しぶりのサイエンスカフェは「女と男」。自我は胎児のうちから芽生えて決定しているという驚きの事実!

サイエンスカフェだけじゃなくてライブあり屋台ありキッズソーランありで、盛りだくさんをタンノーした北天満 秋のコラボレーションでした




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