純アルミニウムの融点(660℃)での密度を、液体が2.375 g/cm³、固体が2.55 g/cm³とする。融点で液体がすべて固体になるときの、液体の体積に対する体積の減少率(凝固収縮)はどれに最も近いか。

正解：C. 約6.9%

質量をmとすると、体積は液体で m/2.375、固体で m/2.55 です。液体の体積に対する減少率は 1 − 2.375/2.55 ≈ 0.069、約6.9%になります。約7.4%は密度の差を液体の密度で割った値で、固体の体積を基準にした減少率にあたります。約2.3%は体積の減少率を長さの収縮に換算した値(1 − 0.931^(1/3))です。凝固収縮は、液体のまま冷える間の液体収縮や、固体になってからの固体収縮とは別に凝固の間に起こるので、押湯から溶湯を補わないと引け巣になります。一方、ねずみ鋳鉄では凝固中に密度の小さい黒鉛が晶出して膨張するので、凝固収縮が小さく押湯を小さくできます。SiやBiのように凝固で体積が増える物質もあります。