減圧沸騰

50℃で水が 沸騰!?(No.280)

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50℃で水が 沸騰!? 50℃で水が 沸騰!?

実験監修:教育学博士 滝川洋二 
※監修者の役職は掲載当時のものです。
企画制作: 日本ガイシ株式会社

実験の説明

なんでだろう?

注射器のピストンを強く引っ張るとぬるま湯が沸き立つように見えます。

そうなんだ!

約50℃のぬるま湯を注射器に閉じ込め、ピストンを一気に引くとブクブクと沸き立って、沸騰状態が確認できます。水が沸騰する温度はおよそ100℃とされているのに、いったい何が起こったのでしょう?実は、水が100℃で沸騰するのは、その場所の大気圧が1気圧という条件での話です。大気圧が変われば、水が沸騰する温度も変わります。沸騰は、液体が表面からだけでなく内部からも連続的に気化する現象です。水が沸騰するためには、気化した水蒸気の圧力が大気圧を超える必要があります。
水を加熱すると分子の運動がさかんになり、水蒸気の圧力が高まります。約100℃に達すると、水蒸気の圧力が1気圧を超えて沸騰が始まるのです。注射器に水を閉じ込めてピストンを引くと、水にかかる圧力が大きく下がるので、100℃よりかなり低い温度でも沸騰します。その状態から、力をゆるめて引っ張ったピストンを元に戻すと、水にかかる圧力も元に戻るので沸騰が収まります。

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