事件発生！水道管が破裂した理由
ある冬の日、探偵ロビンの事務所に事件が舞い込みました。
「この冬、各地で水道管が破裂している。
だが、よく考えるとおかしな点があるんだ」
普通、物は冷やすと縮みます。
金属も、ゴムも、プラスチックも同じです。
なのに――
水だけは凍ると膨らみ、硬い水道管さえ破裂させてしまう。
なぜ、水だけがそんな特別な性質を持っているのでしょうか？
この謎を解くカギは、水分子の形にありました。
捜査① 水分子の正体を調べろ！
まず調べるのは、水の正体。
水は「H₂O」と書き、
酸素1個と水素2個でできています。
ここで重要なポイントがあります。
水分子は、一直線ではありません。
実は、「く」の字型に曲がった形をしているのです。
まるでブーメランのような形ですね。
この形こそが、今回の事件の重要な手がかりでした。
捜査② 液体の水はどうなっている？
液体の水の中では、水分子たちは自由に動き回っています。
水分子同士は
「水素結合」という弱い結びつきでつながっていますが、
すぐに切れたり、またくっついたりします。
そのため、水分子は隙間をうまく埋めながら、
ぎゅっと詰まった状態で存在できます。
では、凍るとどうなるのでしょうか？
捜査③ 氷の結晶に隠された真実
温度が0℃以下になると、水分子の動きは遅くなります。
すると、水素結合がしっかり固定され、
規則正しい結晶構造を作り始めます。
雪の結晶を思い出してください。
あのきれいな形には、理由があります。
「く」の字型の水分子がきれいに並ぼうとすると、
どうしても――
隙間だらけの構造になってしまうのです。
この氷の構造には、
六角形の穴がたくさん空いています。
その結果、
水は凍ると体積が約9％も増えるのです！
事件解決！水道管が破裂する本当の理由
ここで、すべてがつながりました。
- 水が凍る
- 体積が増える
- 逃げ場のない水道管の中で膨らむ
- 管が耐えきれず破裂する
つまり、事件の犯人は――
水分子の「く」の字型の形と、規則正しく並ぶ性質だったのです。
エピローグ：氷は悪者じゃない？
でも、この不思議な性質は、
悪いことばかりではありません。
氷は水より軽いため、水に浮きます。
そのおかげで、湖や池は表面だけが凍り、
下の水は凍らず、魚たちは冬でも生きていられるのです。
もし、氷が沈んでいたら――
地球の生き物は、今とはまったく違う運命をたどっていたかもしれません。
まとめ
- 水は凍ると膨らむ
- 理由は、水分子の「く」の字型の形
- 氷は隙間だらけの結晶構造を作る
- この性質は、地球の生命を守る役割も持っている
身近な水にも、こんな壮大な秘密が隠れていたなんて驚きですね。
次回の
「探偵ロビンの日常ミステリー」もお楽しみに！
あなたの周りの「なぜ？」が、きっと次の事件になります 🕵️♂️❄️
コメント