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フルーツパンチなどのドライアイスを水に入れて、魔女の醸造の沸騰した大釜をシミュレートすることは、ハロウィーンパーティーのお気に入りのトリックです。科学の教師は一般にこの効果を使用して、昇華と凝縮の原理を示します。
ドライアイス
「ドライアイス」は、実際には固化した二酸化炭素(CO?)です。二酸化炭素は通常、室温と圧力の気体です。しかし、低温で高圧下に置かれると、それは一般に「ドライアイス」と呼ばれるものに固化します。ドライアイスが大気圧になると、固体で非常に冷たいままです(-109°F)。
昇華
ドライアイスは「ドライ」と呼ばれます。これは、液体の水に溶け込む氷とは異なり、溶けて液体状態になることがないためです。ドライアイスは気体の二酸化炭素に直接変換されます。科学者はこのプロセスを「昇華」と呼んでいます。
水
水は、ドライアイスに昇華するためにドライアイスに伝達されるかなりの量の熱を含む以外、このプロセスでは重要な役割を果たしません。水の代わりに他の多くの液体を使用できますが、水は特に熱の保持に優れています(科学用語では、水は高い比熱容量を持っています)。
結露
水などの液体が蒸気になると、そのプロセスは蒸発と呼ばれます。逆のプロセスは凝縮と呼ばれます。低温では、水は空気から凝縮して非常に小さな水滴になります。
雲
雲は、実際には非常に小さい水滴(または氷の結晶でさえある)であり、上層大気の低温で凝縮しています。水中のドライアイスによって生成される「魔女の醸造」効果は、小規模で同じ現象を表します。二酸化炭素が昇華すると、気相の二酸化炭素はまだかなり冷たいです。空気中の水は、冷たい炭酸ガスが水の上に上がるにつれて凝縮します。
楽しい事実
彗星の長い尾は、彗星が太陽の近くを通過するときに二酸化炭素と他の氷が昇華する結果です。