初めて利用します。理科は苦手で、どの分野かもわかりません。

子供（小四）がちょっとした疑問から自由研究を始めましたが、答えが全くみつからず・・・力をかしてください！

お茶やジュースに氷を入れて飲まずにしばらく置いておくと、お茶やジュースの上に溶けた氷が水の層となって乗っています。逆にジュースなどを凍らせて、水に入れておくとジュースの層にはならず、ジュースは勝手に水に混ざってしまいます。

この状態がなぜおこるのか、子供に分かりやすい説明や、実験方法などないでしょうか？

>>0. 3flowerさん [folo:fchem/284/topic/20]

説明は極単純で簡単な話なんですが・・・・
濃度と温度による比重の変化でこの変化が起きるんですが・・・実験と言われると

お茶やジュースに氷を浮かべた場合、氷を作っている水が溶けた場合の水より、お茶やジュースの比重が重いので上に水の層が出来ます。
ジュースで氷を作った場合、多くは溶けて出来るジュースが水より重く、且つ温度による比重差のために対流が起き混ざってしまうことが多いのです。溶かし方によっては、濃縮ジュースを薄めるために水を入れたとき、濃いジュースが下に残るような感じで上に水が来ることもあるのですが。

水の比重は４度近辺が一番重いので、氷が溶ける場合にはどの位置や大きさで結構複雑な対流などが起きます。

濃いシロップ（水に砂糖を溶かせるだけ溶かしたモノ）に薄いジュースで作った氷を浮かべて静に置いておけば、上にジュースで下に透明な層が出来ると思います。

比重により液体の層を分離するのは　カクテル レインボー　といって結構ポピュラーなものです。お子様に実験させるのは少々まずいモノですが、工夫すれば類似のジュースが作れると思います。と言っても砂糖で比重を変えたのでは甘すぎて飲用には少々無理がありますが。

＞＞みっちゃんさん

ありがとうございます！
なるほど・・・カクテルも同じ事なんですね。

“比重”によるものだとわかれば、“比重”について調べていけます。(小４の子供に理解できるかは？？？ですが・・・)
何について調べればいいのかわからず困っていたので、とても助かりました。

本当にありがとうございました m(_ _)m

>>2. 3flowerさん [folo:fchem/284/topic/20/2]

一番簡単で判りやすいのは、液体濃縮ジュースの元、メーカーはお好きなところで宜しいです。乳酸飲料の原液でもかまいません。

濃縮ジュースをコップの底に少し入れて・・・その上にゆっくりと水を入れる：本当にゆっくりと入れるのですが・・・お箸などを使ってコップの壁から垂らすように入れます。

逆に八分目ぐらいまで水を入れておいて、上から濃縮ジュースを入れます。
入れるときにゆっくりと壁に垂らすように入れた場合と、水面真ん中に少しずつたらりたらりと入れた場合と、いちどきに上から入れた場合で混ざり方が違うのは観察しやすいです。

濃縮には赤、白、黄、緑、紫、桃、青など揃っていますので結構楽しいかも知れません。
濃縮のままでなく、二倍、三倍・・・などに薄めれば比重も異なりますので重ね合わせも上手く検討すれば出来ると思います。

比重は概念としてはそれほど難しくありません。同じ入れ物に入れた量を比較すれば簡単に理解できます。棒を利用して天秤を作り重さの比較をすればすぐに理解できると思います。絶対的な度量衡を理解するより単純だと思います。秤を利用して重さを量るのは返って比較の直感を数値に置き換えるので・・・よほど普段から論理的思考を訓練していないと混乱すると思います。

余計なことかも知れませんが、ジュース原液はあくまで食べ物ですので、いちどきに実験するのでなく、毎日一二盃づつ条件を変えて楽しみながら観察するのがいいと思います。
お父さんお母さん他ご兄弟がいればその分を水と原料を同じにして混ぜ方を変えどのように混じっていくか観察するだけで結構楽しいかと思います。