2019年4月18日木曜日

☆ 水の不思議

◇ 水は、他の物質に比べて 比熱容量 が非常に大きい。
 つまり、水の温度を上げ下げするためには、大量の熱の出入りが必要なわけです。逆にいうと、熱の出入りが同じであれば、水は他の物質に比べて温度変化が小さくなります。日常生活でいうと、お湯を沸かすには大量の熱が必要で、沸かしたお湯はなかなか冷めないということです。

◇ 水は、他の物質に比べて 融解熱 が格段に大きい。
 水の融点(=水が凍る温度=氷が解ける温度)は 0℃ ですが、このときに大量の熱の出入りがあります。氷に熱を加えると、そのうち一定の量が氷を融かすために使われ、その分だけ温度上昇が抑えられます。だから、ジュースに冷たい鉄球を入れるより、氷を入れた方がジュースがよく冷えるわけです。

◇ 水は、他の物質に比べて 気化熱(蒸発熱)がべらぼうに大きい。
 水の沸点(=水が蒸発する温度)は 100℃ ですが、このときにも大量の熱の出入りがあります。球の気候でいうと、水が蒸発するとき周囲の熱を大量に奪ってくれるということです。また上空で水蒸気が水に戻るときに、大量の熱を宇宙空間に放出することになります。

 以上3つの特徴はいずれも、熱の出入りに対して水(=氷=水蒸気)の温度変化を小さくする働きがあります。水がクッションのように働いて、気温の変化がやわらげられる わけです。
 他にも水には特別な性質があります。

  ◇ 氷点下でも湖の水が凍らない訳 
  ◇ カーリングのストーンはなぜ滑るのか? 
  ◇ 99℃の雨が降る? 
  ◇ 究極のローテク、太陽熱温水器の効果絶大 
  ◇ 0℃の氷と−100℃の鉄球ではどっちが冷える? 

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