氷はなぜ水に浮かぶ？10億倍に拡大して見てみた

グラスの氷は、なぜいつも水に浮かぶのでしょう？ ロウや油や金属の多くは、固まると自分の液体に沈むのに、水だけはちがいます。 氷と水を10億倍に拡大して、その理由を5つのステップでたどります。 ▼目次 0:00 氷が浮くのは当たり前？ 1:00 理由① 氷は水よりどれだけ軽い？ 1:45 理由② 水の分子はへんな形 2:35 理由③ 分子どうしが手をつなぐ（水素結合） 3:27 理由④ 凍るとスカスカの「かご」になる 4:38 理由⑤ もし氷が沈んだら？ 5:50 答えと、身近な氷 ▼図について ・水の分子、氷の結晶、冬の湖の断面、氷山の図は、しくみを説明するために単純化した模式図です。実際の原子に色や顔はありません。 ・「10億倍」の大きさのたとえは、グラスの氷を約3cm、水の分子を約0.3nmとした、おおよその計算です。 ・「もし氷が沈んだら」の場面は想像図です。 ・水の密度と温度のグラフは、変化がわかるように縦軸を拡大しています。 ・「固まると、ふつうは沈む」には、ガリウムなどの例外もあります。 ・イラストはイメージです。合成音声と生成イラストを使用しています。 ▼参考 ・USGS Water Science School ・USGS ・LibreTexts Chemistry ・北海道大学 低温科学「氷の結晶構造」 ・Royal Society of Chemistry「Chemistry in its element: gallium」 ・気象庁 福岡管区気象台「はれるんマガジン（雪の結晶）」 ・北海道大学 CoSTEP「中谷宇吉郎と雪の結晶」 ・秋田県健康環境センター「十和田湖中湖における鉛直方向の水質特性について」 ・長野県 諏訪地域振興局「諏訪湖の御神渡り」 ・厚生労働省「水道管の凍結にご注意ください」 ・Chemical Science (2018) 液体の水の水素結合ダイナミクス ▼クレジット ナレーション：合成音声 BGM・効果音：オリジナル 出演：コロ（アリ）、ハカセ（フクロウ） 次回は「空はなぜ青い？」。知りたい「なぜ」があったら、コメントで教えてください。 #氷 #水素結合 #理科 #なぜラボ