物の凍る速さについて

質問

ものの凍る速さについて質問させていただきます。
小４の甥っ子が、３学期にある研究発表会用に、

「紙コップやプラスチックコップ、ガラスコップに水をいれ
　冷蔵庫で凍る速さを比べる実験」

をしたところ、速さに違いがあったものの
（紙コップが一番時間がかかった
なぜそうなったか考察がなかなかできないとのこと。

熱伝導率やら保温性・断熱性、気化熱やら、
なんとなくそのようなものが関係しているのでは、と思うのですが、
どんな説明をすればスッキリしたものになるのか、
よろしければアドバイスお願いいたします。

回答No.1

tetsumyi · ベストアンサー

それぞれのコップにちょっと熱いお湯を入れて少し時間を置いて、どれが一番熱く感じるか触ってみてください。
凍りやすいコップが一番熱く感じるなら明らかに材質の熱伝導性で決まってくると言えます。
冷蔵庫の空気の温度はどこでも一定でしょうから当然の結果です。
違う場合は他の要素を考える必要があります。

お礼

なるほど。これを試した結果が予想通りであれば、
納得できる説明が付けられますね。
ありがとうございます！

回答No.2

Oji_0930

気化熱は、体積に対する気体が蒸発できる液面の面積が問題になってくると思うので横に置いておいて

保温性、断熱性、熱伝導率という概念は同じような概念ですので簡単に説明すると（といっても、小４には難しいですが…）、断熱性があるというのは熱伝導率が小さい（つまり、熱が周りに伝わりにくい）ということです。保温性は熱が周りに逃げなければ温さは保たれるので、断熱性と同じようなものです。

で本題の説明のしかたですが、温かさとか熱を粒子のような実体のあるものと考えて、それが移動する速度が違うとか妨げられるというのを説明するのがいいのかも知れません。ただ厳密には正しくないかもしれませんが、厳密なことよりもイメージを持つのが大事だと思いますし、年を重ねるごとにより正確なイメージに直していけばいいと思います。

細かいことを言えば、コップの厚さや、液体の表面積の問題もあるのですが（ラジエータは表面積をすごく大きくして効率を良くしています）、それは小４の甥っ子さんには関係ないですね。

お礼

熱の伝わりやすさ、逃げやすさ、のように
イメージしやすい言葉を選んで説明できれば
スッキリ納得できそうですね。
ありがとうございました！