氷水を入れたビーカーやコップって、表面に水滴がついちゃったりしますよね。
このビーカーの表面にある水滴の水はどこから来たのでしょうか。コップの中のガラスでしょうか。
こういうのも見たことがありませんか。窓ガラスに水滴がついています。
これも同じ現象のように見えますが、そうだとすると、水はどこからきたのでしょうか。
そう、これらの結露と呼ばれる現象は、空気中の水蒸気が冷やされて、液体に変化した（この気体⇒液体の変化を凝結といいます）ものです。
では、どうして結露するのでしょうか。
課題：空気中の水蒸気がどうなると、水滴に変化するのだろうか。
攻め方：水蒸気が「どうなると」というのだから、ある程度の答えの目星（仮説）はつけておく必要があります。
それには最初のビーカーや窓の結露の現象をよく観察してみるのがいちばん。
氷水に入れたビーカーは結露するけど、室温程度の水を入れたビーカーなら結露はしません。
ということは温度が関わっているのではないか。
窓の結露も12月の寒い日。でも中は暖房が入っていて加湿器もつけてある。
なので、ビーカーや窓の近くの空気が、氷水や外気で冷やされて水滴になった。
仮説：空気中の水蒸気の温度が下がると、水滴に変化する。
ただ、これだけではすでに小学校で学習した範疇から一歩も出ていません。
どこまで温度を下げると、水滴に変化するのでしょうか。中学理科ではそこまで見ていきます。
ということで、何℃くらいで結露するか調べてみよう。
[準備]
①気温をチェック！
②金属製のコップに汲み置きの水を1/3程度入れます。
③水の温度を測っておきます。
[空気を冷やす]
④そこに氷水をちょっとずつ加えたり、砕いた氷を入れた試験管をコップの中に入れて水を冷やします。
⑤ガラス棒でかき混ぜ
⑥温度を測り
⑦コップの表面に曇りがないかを確認します。
※曇らなければ④に戻る、曇ったら次に進む
[曇り始めた温度を測る]
⑧曇り始めたら温度を記録します。
こうしていくと、ある温度で水滴が生じることがわかります。
※ただし、関東の冬など乾燥している時期などは、露点温度が氷点下になることがあるので、こんなときはいくら氷水を入れても水滴はできません。このような時期にはこの実験は避け、静電気の実験でも行うような年間指導計画を立てるとよいでしょう。
この温度を露点（dew point）といいます。
結論：空気中の水蒸気が露点まで冷えると、水滴に変化する。
余談ですが、ここでビーカーや窓などの冷やしていえるものの表面の温度が0℃以下だと、空気中の水蒸気が凝華し、直接固体の氷になって、霜になることもあります。なお、霜柱は空気中の水蒸気ではなく、土の中の水が氷になったものなので霜とは違うのだよ。霜とは。
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