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自由研究ヒント

スプーンが音を奏でる二酸化炭素の「昇華」ってなんだ?

このコーナーでは、自由研究のヒントになるようなおもしろいテーマを紹介していきます。
興味のあるテーマがあったら、ぜひトライしてください。
さて、今回のテーマは、「ドライアイスの上にスプーンを置くとベルのような音が鳴る」
そんな不思議なことが、本当に起きるのでしょうか?
さっそく実験方法をご紹介します。

・金属製のスプーンやコインなど
・ドライアイス
・新聞紙など
・軍手や厚手の手袋

※ドライアイスを使う時は、やけどを防ぐため、必ず軍手か厚手の手袋をしてください。また、お皿などの上に直接ドライアイスを置くと、お皿が割れてしまうことがあるので、新聞紙などの上に置きましょう。
※実験は換気に注意し、広いところで行ってください。

 スプーンを軽く持ち、ドライアイスの上に置きます。するとスプーンが振動して音が出ます。少したつと音は止まってしまいますが、スプーンをドライアイスからはずして、少しあたためてからドライアイスの上に戻すと、また音が鳴り始めます。

 ドライアイスは-78.5℃以下の固体の二酸化炭素です。氷などの固体は、熱を加えるとまず水(液体)になり、それから水蒸気(気体)になりますが、ドライアイスは熱を加えると液体にならずに、直接、二酸化炭素(気体)になる性質を持っています。これは「昇華(しょうか)」という現象です。
 ドライアイスの上に金属スプーンを乗せると、スプーンが持っている熱が伝わり、スプーンが触れているところで昇華が起きます。それによって発生した二酸化炭素は、一瞬だけスプーンを持ち上げますが、そのあと二酸化炭素がまわりに逃げていってしまうため、スプーンはまたドライアイスの上に落ちます。それが繰り返されることで、ベルのように音が鳴るのです。

 大きさの違う金属スプーンを使ったり、コインなどをドライアイスに差し込んでみると、いろいろ違う音が鳴りますので、興味のある人は試してみてください。

ドライアイスは、スーパーやケーキ屋・アイスクリーム屋さんなどで
無料でもらえることもあるし、ネットで買うこともできますよ