質問: 食塩水と砂糖水と浮力 夏休みの自由研究で浮力の実験をしました。 じゃがいもを浮かべようと思い、水200ccに塩を入れていくと28gでじゃがいもは浮かびました。 今度は砂糖で実験をしました。28gで浮かぶと思っていたら、なんと60g入れないと浮かびませんでした。 水溶液の密度を考えると同じ量で浮かぶように思うのですが、なぜなんでしょう? 夏休みの自由研究が行き詰ってしまいました。 誰かわかりやすく教えてください。お願いします。
回答: 水に物質を溶かした場合、 濃度が同じであっても密度は同じではありません。かなり変わります。 分子やイオンの大きさ、形、水との馴染みやすさ、・・・で違いがでてきます。 砂糖と食塩水では同じ濃度でも密度が同じにならないということが一番大きな理由でしょう。密度を調べることでこれも自由研究の内容の1つにすることが出来そうですね。 理科年表に密度の表がありました。砂糖の値は載っていませんがどれくらいの違いがあるかのイメージを取るためにいくつかの物質を載せておきます。 濃度は10%と20%、密度の単位はg/cm^3です。 nacl 1.07、 1.15 h2o2 1.035 1.07 hcl 1.05 1.10 naoh 1.11 1.22 nh3 0.96 0.92 h2so4 1.07 1.14 かなり変動しています。 ジャガイモの密度はギリギリ浮いた時の食塩水の密度と同じです。 ほぼ1.1という所でしょう。 60gの砂糖を200gの水に溶かした砂糖水の密度がやはり、ほぼ1.1としても濃度的には不自然ではありません。 念のために砂糖と塩で同じ濃度の溶液を作り体積に違いがあることを確めてみるといいでしょう。