子どもの頃お隣さんから「手作りアイス」をおすそわけしてもらった時の衝撃をよく覚えています。クリーミーでふわふわではなく、じゃりっと氷の粒を感じるミルクシャーベットでしたが、「アイスが自分で作れるなんてすごい。食べ放題じゃん。」とワクワクしました。今日のレッスンは更に「冷凍庫がなくても10分で作れる」という、夢のようなアイスです。
氷に塩をかけるとマイナス21度にまで温度が下がります。なぜでしょう?
氷を水に入れた時、ふたつのことが起きます。
「氷が溶けて水になる」ことと「水が凍って氷になる」ことです。前者では周りの熱エネルギーを奪うのに対し、後者は持っている熱エネルギーを放出します。ただの水であれば、このふたつの熱エネルギーは0度でつりあいます。なので氷水は0度になります。ただし、コップの水のように少ない量だと外気温も影響しますから、温度計を入れると5度くらいになると思います。
さて、では塩をいれるとどんな事が起きるでしょう。
塩は水が凍るのをじゃまします。氷が溶けるときの熱反応がより強くなるので、どんどん温度が下がるのです。
生徒さんのひとりが、「北海道では道路の雪に塩をまくよね」と。よく知ってるなぁとおもいました。溶けかかった雪が凍ってアイスバーンになるのを防ぐためですね。
アイスの作り方は、材料をまずボウルでていねいに混ぜ、小さいジップロックに入れます。きっちり封をしたら、大きいジップロックに氷、塩とともに入れてしゃかしゃか振ります。10分ほどで凍ったアイスに、チョコやキャラメル、抹茶のソースをかけて試食しました。「生クリームの味が強いね」と生徒さん。新鮮な材料を使ったできたてのアイス、美味しかったです。
さて次の実験は「砂糖水と塩水、どっちが早く凍るか」です。最初に砂糖水と塩水のちがいを説明し、どちらが早く凍るか予想してもらいました。みなさん、粒子が小さく数が多い「塩水」と予想しました。だって氷に塩入れたらものすごく温度が下がるんですものね(あれ?)
2本の試験管に砂糖水と塩水をそれぞれ入れて、氷と塩の入ったボウルに差し込んでしばらく置きます。先に凍ったのは「砂糖水」、温度はマイナス0.2度でした。みなさん予想大外れ。「試験管、まちがってんじゃないの?」と生徒さん。赤いテープ貼ったから間違えてませんよ。
塩水が凍ったのはマイナス5.5度でした。氷に塩いれたらものすごく温度が下がるのは、水が氷になるのを塩が邪魔するからでしたよね。つまり塩水が凍る温度はとても低いのです。
せっかく夏休みにわざわざ来てもらうので、自由研究の宿題をひとつ片付けられる仕様のレポート用紙を用意しました。写真も使いたいとおもうので、レッスン後にアルバムも提供。来月もその予定です。ちいカレはお子さんの夏休みを応援します。