突沸について

質問

「突沸」関連の記事を読んでいたら、水が沸騰したときに出る泡は
「大きさが小さいうちは小さくまとまろうとする力の方が強く、ある一定以上の大きさになるとより大きくなろうとする。何らかのきっかけが与えられると一定以上の大きさの泡がいっせいに発生し爆発する」
と書いてありました。
この部分の仕組みについてもっと知りたいのですが、詳しく説明されているサイトなどありますでしょうか。

ご存知の方いらっしゃいましたらぜひとも教えてください。
よろしくお願いします。

回答No.2

noname#43437 · ベストアンサー

ANo.1です

計算式というようなモノはないと思います。
たとえば、フラスコに水を入れて、ガスバーナーで加熱したとき、
中の水のどのくらいの部分が１００℃以上の突沸予備軍になるかは、
計算式というより、コンピューターでシミュレーションする分野です。
また、突沸のきっかけになる最初の泡がいつ発生するかは、
フラスコの表面の傷や、周りの振動、音など、さまざまな要素が絡んできます。
もはや、コンピューターでのシミュレーションさえままならない世界、ですね。

ただ、特定の状況下において、
おおよそいつくらいに突沸が起こるかというような、
実験と経験によって、おおよその予測はできると思いますが。。

お礼

丁寧な解説ありがとうございました。大変助かりました。

回答No.1

noname#43437

その説明方法は間違いではないのかも知れませんが、
なにか少し無理があるように思います。

たとえば水の場合、（１気圧の場合）
０℃以下になると氷になり、０℃～１００℃では液体の水、
１００℃以上で水蒸気になります。このような、その温度における
しかるべき状態を「最安定状態」と呼びます。

・・・が、ゆっくり冷やしたり加熱したりしてやると、
０℃以下の液体の水や、１００℃以上の液体の水という状態もできるのです。
このような状態を「準安定状態」と呼び、ちょっとした刺激で、
一気に最安定状態に変化します。
たとえば０℃以下の水に、ほんのひとかけらの氷を入れると、
全体が一瞬で氷になりますし、１００℃以上の水にほんの一粒の
水蒸気の泡ができると、全体が一瞬で水蒸気になります。

この、全体が一瞬で水蒸気になることを突沸とよびます。

沸騰石は、多孔質の中に空気が溜まっている物質ですが、
これを水に入れて加熱すると、沸騰石の中の空気が湿度を含みます。
この湿度（水蒸気）が、「ちょっとした刺激」として働いて、
水が１００℃以上の準安定状態になる前に、すぐに最安定状態となり、
突沸が防がれます。

要するに・・・
風船を膨らませてから針でつつくと爆発しますが、
最初から風船に穴が空いていれば爆発しない・・・
例えがちょっと違うでしょうか（＾＾；

補足

お返事ありがとうございます。
突沸に関して数式などはあるのでしょうか？