なぜ湖は表面だけ凍るの? カギは水の密度に関する性質だった!!
こんにちは、chenchuです。
先日氷がなぜ水に浮くのか、ブログで紹介しましたが、今度はなぜ、湖は、表面だけ凍るのか紹介したいと思います。
先日のブログまだご覧になってない人は、是非ご覧ください。
さて、皆さんは冬に北海道などの湖で釣りをやったことがありますか?私はないですが、テレビのバラエティ番組などで、見たことがあります。皆さん一度は見たことや実際にやったことがあると思います。
なぜ水が凍ってるのに、釣りができるかというと、表面だけが凍ってるからですよね。そこに穴を開けて、釣りをするわけです。全部凍ってたら釣りなんて出来ませんよね。
では、なぜか表面にしか凍らないのかというと、水は4度の時に密度が最大だからです。普通の物質は、固体が一番密度が大きいですが、水はそうではないのです。
この理由は、先日のブログでも書きましたが、水素結合が、関わっています。
氷の時、水素結合によって、スッカスカの状態ですが、温度が上がっていくにつれて、この水素結合が、壊れていき、密度が大きくなります。
また、4度以上になってくると、水分子が、振動し始め体積が大きくなります。この振動し始める温度が4度なのです。
水素結合については、何故氷が見ずに浮くのか紹介しているブログで説明してますので、是非ご覧になってください。
水の密度の変化グラフ
まず、外気の冷たい温度がまず、湖の表面に伝わります。外気の温度は平気でマイナスの温度になりますから、表面の水は凍ります。
しかし、水の温度のうち、4度の水は、密度が最大なので、下に行きます。冷たい温度がどんどん伝われば、4度から下がり、凍りますが、そういきません。
何故なら水は温度を伝えにくいからです。水は比熱が大きい(温まりにくく、冷めにくい)性質を持ってます。なので、表面が凍るだけで、その中は凍らないのです。
湖が表面にだけ凍ってるのは、こういう理由だったのです。外国の湖では、中深くまで、凍っているものもありますが、日本は寒くても、せいぜいマイナス20度前後だと思うので、表面しか、凍りません。
もうすぐワカサギ釣りの時期になりした。皆さんが、ワカサギ釣りに行くのでしたら、このブログの事を思い出してもらえたら幸いです。
ご覧いただきありがとうございました!