なぜお湯や水をかき混ぜるとコップなどの外側の体感温度が変わるのでしょうか？ 温度が下がっていない内側

なぜお湯や水をかき混ぜるとコップなどの外側の体感温度が変わるのでしょうか？
温度が下がっていない内側のお湯などが混ざることで外側の水温が上がるからでしょうか？

質問者からの補足コメント

• 中の湯や水が動かなければコップに接している中の湯や水は外側（外気の温度）に近い状態になっているのに対して、かき回すことでコップに接している内部の湯や水が入れ替わってより内部に近い温度になるような現象を指していますか？
  
  はい。

    補足日時：2023/12/05 14:51

• 流体力学の可能性もあると考えています。

    補足日時：2023/12/05 14:53

• カップに熱湯注いでカップ自体が熱々な状態から徐々に冷めたものが
  中をかき混ぜるとカップがまたちょっと熱くなるかな～
  というような意味なんでしょうか
  
  はい。

    補足日時：2023/12/05 14:57

No.5 ベストアンサー 回答者： taunamlz 回答日時： 2023/12/05 16:06

なんでもそうなんですが、温度勾配というものがあります。

例えば、30cmの長さの鉄の棒の端を持って、もう一方の端を沸騰した水の中に入れたとします。
そうすると、棒の一方は体温36度ですが、もう一方は100度になります。
そして、その間の温度は36度から100度の間を連続的に変化します。
つまり、水の近くのある場所の温度は99度、少し離れると98度、97度、・・・・と変化します。

コップも同じです。
外気が10度、コップの中の水が90度だとすると、コップ近くの空気とコップとコップ近くの水の温度は、10度～90度の間の温度を連続的に変化します。
このときの温度の変化加減は、熱容量と熱伝導率で変わります。
そのため、熱容量と熱伝導率が低い空気の温度の変化は大きく、熱容量と熱伝導率が高い水の部分の変化は小さいのです。
そこで、液体や気体は温度が変わると対流するので、上の方が熱く、下に冷たくなろうとしますが、この移動は非常にゆっくりです。
結果として、コップの表面温度は80度とか70度になります。

コップの中央の水温が高く、表面付近の水温が低いのですから、かき混ぜて均一な温度になれば、コップ表面付近の水温は高くなります。
以上より、コップ表面が実際に熱くなるので、熱く感じるのです。

No.4 回答者： yhr2 回答日時： 2023/12/05 15:04

No.1 です。

「補足」について。

＞中の湯や水が動かなければコップに接している中の湯や水は外側（外気の温度）に近い状態になっているのに対して、かき回すことでコップに接している内部の湯や水が入れ替わってより内部に近い温度になるような現象を指していますか？
＞
＞はい。

だから、それが答でしょう？


＞流体力学の可能性もあると考えています。

関係ないでしょう。

No.3 回答者： angkor_h 回答日時： 2023/12/05 14:57

コップの中の水(お湯も同じ)の温度は一様ではなく、

上部のほうが下部に比べて温度が高いのです。
コップを掴む指の位置は固定されますが、
水をかき回せば、指位置にある水の温度が変わります。
指先がコップ(ガラス)を通して、それを感じ取っているのです。

No.2 回答者： trajaa 回答日時： 2023/12/05 14:55

具体的にどういうことなのか・・・・

カップに熱湯注いでカップ自体が熱々な状態から徐々に冷めたものが
中をかき混ぜるとカップがまたちょっと熱くなるかな～
というような意味なんでしょうか

水(お湯)には粘性というものがあります
対流によって全体の温度が平衡状態になるような動きはありますが
自然の対流よりも人が強制的にかき混ぜた方が熱移動が早くなるということはありますね

そういう意味ですかね

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2023/12/05 14:50

具体的にどんな現象を指していますか？

中の湯や水が動かなければコップに接している中の湯や水は外側（外気の温度）に近い状態になっているのに対して、かき回すことでコップに接している内部の湯や水が入れ替わってより内部に近い温度になるような現象を指していますか？