水素の爆発音

水素と酸素を混ぜ合わして火をつけるとパンッと爆発音がして水ができます。

水になって体積が小さくなっていると言うことは，
普通の爆発とは違って空気の膨張ではなく収縮によって音が出ていると言うことなのでしょうか？

また，以前にドイツの村だったか・・・，ムチを振ってパンッとならしていたときに，
「この音はムチの先が音速を超えたから出ているんだ」のような説明を聞きました。
これも本当なのか怪しいのですが、今思えば水素の爆発音と同じだったようなきがします。
水素もその収縮する速さが音速を超えているのでしょうか？

ふと思った疑問なのですが、よろしくお願いします。

No.3 回答者： mii-japan 回答日時： 2005/11/07 16:46

＃１　よろしいのですが　微妙に異なります

2H2 ＋O2　→　2H2O　　ですから　温度が変わらなければ体積は2/3になります　が　燃焼(爆発）で温度が上昇します　常温から300℃にあがれば体積は約2倍になります、3000℃ならば10倍以上です、元の体積から見ても7倍以上です

この反応が0.1ミリ秒以下で起これば音速を超えます

その後、液化し体積がほぼ0になります

No.2 回答者： ElectricGamo 回答日時： 2005/11/05 23:36

実は普通の爆発と同じで一旦膨張しています。

体積が小さく見えるのは、発生した水蒸気が冷やされて水になるからです。水蒸気から水へと変化するのがあまりに速いので人間の目には見えません。ですので収縮して見えるのです。

詳しく書くと、水素と酸素を反応させると水が生成しますが、高温(約3000℃)になるので液体の水ではなく、気体の水蒸気が出来ます。気体を短時間に高温にすると、圧力と体積が上昇し、局所的な気体の膨張速度が音速を超えることで、衝撃波を生じて音が発生します。鞭も先端は音速を超えるので衝撃波を発生させてはいますが、鋭い音がするのは鞭が床か何かに当たった音でしょうね。

No.1 回答者： sqwe-ir 回答日時： 2005/11/05 23:20

大うそです。

音速を超えなくても音は出ます。

人類は、第二次大戦後にようやく音速を
任意に超える手段を手に入れました。

それ以前では、雷などの自然現象。
強度の強い飛行機での急降下。（重力の利用）
など、自然現象を利用したに過ぎません。

例えば、野球の球が時速１５０キロですから、
音速の１/１０程度に過ぎません。
これでも、人間の頂点（トップ）の速度です。

人間が音速を超える拳を振るうのは、
人間の頂点の、１０倍以上の筋力を持たねばなりません。

ムチが反動で早いと言っても、せいぜい２～３倍で、
手元は、指揮棒を振る程度の鈍足です。
これの数倍ですから、ムチが良く見えます。

水素の場合、音速を超えて周囲の空気（気圧）を押しのけるエネルギー総量は無いはずです。

音速＝時速１２００キロです。

高速道路で窓から手を出してみましょう。
この抵抗がを押しのけてようやく時速１００キロのボールが投げられます。

水素は、水蒸気になりますから、体積は、酸素が減った分だけ小さくなります。
（水素量の１/３？）＾＾；