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水の研究ノート

水の不思議な性質

氷が浮く理由

ほとんどの物質ぶっしつは温度が高くなるほど体積たいせきが大きくなり、温度が低いほど体積は小さくなります。また、構造こうぞうのしっかりした固体こたいよりも液体えきたいのほうが体積が大きくなるのがふつうです。しかし、水は冷やしていくと途中まではふつうの物質と同じように体積は小さくなっていきますが、約4℃で最も体積が小さくなり、その後は逆に体積が大きくなっていきます。さらに0℃で水が氷になると1割近くも体積が大きくなるのです。水のこの性質により、同じ体積では氷のほうが軽くなるため、氷は水に浮くのです。

あたたまりにくく、さめにくい

水はあたたまりにくく、さめにくいという性質を持っています。ふつうの温度では、同じ量の物質の温度を1℃上げるために必要なエネルギー量を比べると、液体の中では水が一番大きい値を持っています。この水の特性により、地表の70%をおおっている大量の海の水が、夏はゆっくりあたたまり、冬に熱を放出しながら温度を下げていく、といったふうに昼と夜、夏と冬の暑さ寒さの差を吸収きゅうしゅうし、地球を私たちの住みやすい環境に保ってくれているのです。

いろいろな物質を溶かす

水ほどいろいろな物質ぶっしつを溶かすはたらきをもった物質は自然界には他にはありません。海の水には、1リットルあたり約35グラムの物質が溶けており、元素げんそ種類しゅるいで言うと60種類以上になります。
また、このような水の性質は私たちの体のなかでも大切な働きをしています。胃や腸で消化された栄養分えいようぶんは、水に溶け血液けつえきの流れに乗って体じゅうに運ばれ、いらなくなった老廃物ろうはいぶつも水に溶けて運び出されています。水の力なしに、私たち生命は生きていくことはできないのです。