やかんの水が沸騰すると、ピーってなるんですが、そのメカニズムはどうなっているのでしょうか?できれば、蒸気のことと関連して教えてもらえると嬉しいです。

A 回答 (2件)

御質問のやかんは「笛吹きケトル」という名前です。



a-kuma さんが回答されている様に,水が沸騰する時に出る蒸気が,密閉されたやかんの蓋の子穴から噴出す力を利用して,笛の音を出しています。
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この回答へのお礼

どうもありがとう

お礼日時:2001/04/21 23:30

水が沸騰すると、やかんの中から蒸気が勢い良く出てきますよね。


その蒸気が通って出てくるところに笛がついているだけです。
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この回答へのお礼

分かりました。ありがとう。

お礼日時:2001/04/21 23:35

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Aベストアンサー

キャビテーション(空洞共振です)
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Aベストアンサー

具体例で考えて見ましょう。

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Aベストアンサー

水の沸騰は結構複雑です。

<第一段階>
まずコンロで加熱しているのはやかんですから、やかんの温度が上昇し、それがやかんの壁面に接している水に熱が伝わります。

それにより次に水の温度が上昇し始めます。

壁面で温められた水は対流により上昇し、また壁面には冷たい水がきて暖められるということが繰返されます。

壁面は初めはこの水に熱を奪われるのであまり温度は上がりません。

やがて水の温度が上がってくると、やかんの壁面の温度も上昇していきます。

<第二段階>
ある程度たつと壁面の温度はかなり高くなり、それに接して熱を貰う水の温度も高くなり、初めに水に解けている空気が、そして壁面温度が100℃を超えて水も100℃以上に加熱されるようになると水自身が水蒸気になり始めます。しかし全体の水がまだ100℃よりも低い場合には、その水蒸気は周りの水で冷やされ、また大気圧につぶされます。ちなみに溶けている空気が気泡として発生すると、その気泡の面では水が蒸発しやすい、つまり水蒸気になりやすいです。そのため水蒸気になるときにまた気化熱といい熱を周囲から貰うためなかなか温度上昇はしません。
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<第三段階>
さて、水温が100℃付近まで来ると、発生した水蒸気は壁面近傍で冷やされつぶされて消滅せずに水中に上昇するようになります。そうすると、

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ちなみに突沸が発生するのは、壁面と水の親和性がよく、また気泡の発生(含まれる気体がほとんどないなど)が少ないなど第二段階での熱伝導率があまり悪くならないというケースで、水温上昇を緩和するものがないためにおきるためです。
これを改善させるために沸騰石などで気泡を意図的に仕込むわけです。沸騰石で発生した気泡では先に説明したように水が水蒸気に変りやすいので水の急激な温度上昇を緩和するわけです。

水の沸騰は結構複雑です。

<第一段階>
まずコンロで加熱しているのはやかんですから、やかんの温度が上昇し、それがやかんの壁面に接している水に熱が伝わります。

それにより次に水の温度が上昇し始めます。

壁面で温められた水は対流により上昇し、また壁面には冷たい水がきて暖められるということが繰返されます。

壁面は初めはこの水に熱を奪われるのであまり温度は上がりません。

やがて水の温度が上がってくると、やかんの壁面の温度も上昇していきます。

<第二段階>
ある程度たつ...続きを読む

Q水道水を沸騰させ続けると 透明~乳白色の沈殿物

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御世話になります

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気持ちが悪くて とても飲めません
(目に見えないうちは 平気で飲んでいますが∑(-□-;∥)

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沈殿物に触ってみると 粘性を感じます
(振り洗いでは取れないので スポンジで擦ります)

やかんには 水以外のものは入れません

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去年は 別の地域に住んでいて
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少なくとも 目に見えるレベルで このようなことはありませんでした

宜しくお願いしますm(__)m

Aベストアンサー

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硬度の高いミネラルウォーターで同じ事をやるともっと沢山出ると思いますよ。
代表的なものはペリエやコントレックスです。
その他のものはここから調べられます。
http://www.mizuhiroba.jp/shop/products/list.html/1

日本各地の水道水の硬度はここにあります。
グーグルのキャッシュに残っていました。
http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:kVdlxaeONbMJ:www.gokkun.com/suidosui.htm+%E6%97%A5%E6%9C%AC%E3%81%AE%E6%B0%B4%E9%81%93%E6%B0%B4+%E7%A1%AC%E5%BA%A6&cd=1&hl=ja&ct=clnk

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水は100℃で蒸発するのに、なぜもっと低い温度で蒸気になるのですか?お風呂の湯気のように...。

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コップの中の水は一見静止しているように見えますが、ミクロの目で見ると
水の分子は違います。

水の分子は、外部から受けた熱エネルギーにより、絶えず振動しています。

例えて言えば、コップの中に勝手に振動しているビーズがあると想像して下さい。

この振動エネルギーは、コップの周囲から受けている熱エネルギーによるものです。

あるビーズは、周りの複数のビーズから同時に体当たりを食らうことがあります。

そうすると、同時体当たりを受けたビーズは、コップの外に、はじき飛ばされてしまいます。

逆に体当たりをしたビーズは、飛び出したビーズにエネルギーを与えてしまったので
しばらくは静かな状態となります。
(つまり、外に飛び出したビーズにコップの中のエネルギーを持ち去られた訳です)

しかし、しばらくすると、周りから入ってきた熱エネルギーにより、元気を
取り戻して、また振動を始めます。

これを繰り返すうちに、コップの中のビーズは徐々に減っていきます。

これが蒸発です。

一気圧の中では100℃という温度は、これ以上エネルギーを受けたら、ビーズにとって
コップの中にはいられないほど振動が大きくなっています。

ここで沸騰という現象が始まるのですが、コップの外に飛び出すビーズが持ち去って
くれる熱エネルギーと、周りから与えられるエネルギーが、釣り合うところで
安定します。

一気圧100℃という温度がその安定場所となります。

気圧が高いと、圧力でビーズの動きは小さくなり、温度を高くしないと沸騰しません。

逆に気圧が低くなると、気圧による押さえ込みの力が減るため、活発に振動し
沸騰しやすくなります。

100℃というのは、一気圧中での沸騰するという水の特異点であり
蒸発とは何ら関係ありません。

コップの中の水は一見静止しているように見えますが、ミクロの目で見ると
水の分子は違います。

水の分子は、外部から受けた熱エネルギーにより、絶えず振動しています。

例えて言えば、コップの中に勝手に振動しているビーズがあると想像して下さい。

この振動エネルギーは、コップの周囲から受けている熱エネルギーによるものです。

あるビーズは、周りの複数のビーズから同時に体当たりを食らうことがあります。

そうすると、同時体当たりを受けたビーズは、コップの外に、はじき飛ばされてし...続きを読む


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