もりもりです。
お風呂の浴槽を下から沸かしているのに、なぜか熱くなるのは上の方からです。
部屋でストーブをつけても温かくなるのは天井の方からです。
なぜ?
こういった現象が起こるのでしょうか?
この不可思議な原因を調べてみました。
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熱の伝わり方
※底のほうの水は温められ軽くなって上昇し、上のほうの冷たい水は下降する
こんな経験はないですか!
お風呂の浴槽に手を入れるとちょうどいいお湯加減。
いざ入ってみると下の方は水~!!
という経験です。
一般的なお風呂の浴槽は下から沸(わ)かすタイプです。
下から沸かしているのに、下の方は冷たくて上の方は熱いのはなぜ?
水があたためられ体積が膨張すると、同じ体積のまだあたためられていない水より軽くなるので、あたたまった水は浮力によって上の方にのぼっていきます。
そして、
その場所に冷たい水が入れかわってあたためられ、また上にのぼっていきます。
これを何回も何回も繰り返します。
浴槽の中の水はグルグルとまわり、だんだん全体的に熱くなっていくのです。
このような熱の伝わり方を「対流」といいます。
部屋の中でストーブを使うときにも、同じような現象が起きます。
ストーブであたためられた空気は、どんどん上にのぼっていくので、天井あたりが、
いちばんあたたかくなります。
これを「対流現象」といいます。
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お風呂とヤカンの熱の伝わり方が違うのは?
お風呂とヤカンのお湯との決定的なちがいは、沸騰するかしないかという点です。
ヤカンの場合は、沸騰するまで沸(わ)かすので、全体の温度は同じになりますよね。
しかし、
お風呂のお湯は、ふつう40度前後です。
なので、わき上がったら全体をかきまぜないと、上と下の温度が違ってしまうのです。
対流のいろいろ
対流という言葉の起源は、上昇と下降が対になっていることからきています。
しかし、
今日では風呂をわかすときのように浮力によるものを、「自然対流」と呼び、通風その他による「強制対流」と区別しています。
大気の上昇気流は大規模な自然対流ですが、かげろうのようにゆらぐだけで立ち昇るものもあり、台風のように上昇に渦動(うず巻き)をともなう場合もあります。
ごはんをたくときには、おかまの中でお米がふくらむと全体が流動性を失い、
対流による熱伝達ができなくなり、底のほうで一部分だけが熱をうけることになります。
これが、おこげの原因です。
クズ湯をつくるときかきまわすのは、自然対流では間に合わないので強制対流を与えるためです。
まとめ
対流現象は身の回りの、あらゆるところで、起きている現象なのですね。
今日も読んでくれてありがとうございました。
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