錫制コップの保温効果の仕組みが解りません。

質問

先日錫製ジョッキでビールを飲みました。器、中身共々メチャクチャ冷えていてとても美味しかったのですが、その理由が理解できません。

調べてみたところ、「熱伝導率が極端に高いから」と出てくるのですが、その場合、冷たいビールで錫が直ぐに冷たくなるのは解るんですが、同じく外気温の熱も伝わってしまい、逆にぬるくなってしまうんじゃないでしょうか？なんで保冷効果があるのでしょう・・・

この点について、「器内の冷たさは伝わり易いが、外気の温度は伝わりにくい」みたいなことを書いてあるサイトもあったのですが、その理由が解らないんです。だって熱伝導率が高いんですよね～(T_T)

くだらない疑問で恐縮なのですが、どなたか博学な方がいらしたら教えて下さい！m(_ _)m

回答No.5

myeyesonly · ベストアンサー

今度は熱い物ですか・・・(笑)
これは難しいですね～♪

でもその場合は、No3 の方の説が有力だと思います。
１グラムの物質の温度を１度上げる（下げる）のに必要な熱量を比熱といいますけど、
スズ　　０．０５４　カロリー／ｇ度
ガラス　０．１８　　カロリー／ｇ度（板ガラスの例）
ざっと３倍くらい違いますね。
加えてガラスのジョッキは肉厚があると思うので重さも同じじゃないでしょう。

そうすると、注ぐだけでだいぶ冷めちゃう、という事が考えられます。

当然、この仮説を検証するには、お礼で述べられたように、オーブンなど（レンジは容器が温まらないのでダメ）で容器ごと同じ温度にして調べればいいわけです。

お礼

改めてご回答ありがとうございます。

錫の比熱が低いのは、その算出過程に熱伝導率が高いことがダイレクトに関与していると思うのですが、なるほど、私もその後色々調べてみましたが、やはりその説が有力のようですね。

つまり、巷にいう「錫製コップは保温性がある」というのは、常温の器に冷たい（或いは温かい）液体を“入れた時”に、その液体の温度に「影響を与えずづらい」、ということであって、ひとたび錫が液体と同じ温度になったのならば、もはやいわゆる保温効果は無いということなんですね(^^;)

となってくると、その後、器と外気との熱交換が他の材質と比べてどの程度違っているのか気になりますね。
熱伝導率が高い（比熱が低い）わけですから、液体とコップが同じ温度になった後は、他の熱伝導率が低い（比熱が高い）材質のものと比べたら「冷めやすい」或いは「ぬるくなりやすい」ハズですから。

結局、こういう結論ですかね？

（常温錫製のジョッキに冷たいビールを入れた場合・・・）

(1)ビールを入れた直後は、ガラスジョッキに比べて冷たいビールが飲める。
(2)ただし、時間の経過と共にぬるくなる早さは、ガラスジョッキに比べて早い。

回答No.4

myeyesonly

対立見解でたみたいですね。(笑)
確かにこれだとガラスのコップでも同じ事になります。
同ＨＰを覗いてみましたが、水滴が付く量に雲泥の差がある、という事のようですね。

とすれば、ビールがぬるくなるのは、容器に空気中の水分が結露してしまう事で凝縮熱を供給するからだ、という事かもしれません。

錫とガラスの違いは、濡れ易さです。
ガラスは水にぬれやすいので、水滴はどんどん膨張して隣同士くっ付き合い、流れ落ちますが、錫はぬれにくい（金属は一般に油に親和性が高く、水をはじく性質があります）為、水滴が流れにくいので、溜まった水滴がどんどん流れ去って熱を奪わずにその場に曇り～小さい粒となってとどまるので断熱効果が出来る、という仮説が成り立つかもしれません。

事実かどうか検証するには、錫のジョッキに石鹸を塗っておけば水滴は流れちゃうので判ると思います。
また、ガラスジョッキに撥水剤を塗っても同じかな。

お礼

なるほど～！水滴が流れることで冷気を奪うか・・！
水冷エンジンよろしく水暖ジョッキといった感じですね（笑）

ただ、錫製の器は「熱い飲み物を入れても保温効果がある」そうなんです。
こうなると、周囲に水滴はできませんし、なんとなく説明がつかない気がしてしまうんです(T_T)

やはり「空気←錫→液体」の関係なのでしょうか・・！

回答No.3

kopiluwak

熱伝導率がいいと最低限のエネルギーで（この場合は低温のエネルギーとでもいいましょうか）その容器全体を支配してしまうことが出来るからじゃないでしょうか　素材的にも薄いし
そして伝導率がいいとビールを注ぐ以前の状態でもそれほど暖まってはいない（外気を受けても溜め込まず放出するから）
熱伝導率が悪い陶器だったりすると　陶器全体を例えば七℃にするには余計に低温のエネルギーが必要になる　つまりビールの液温は上がってしまう
一旦支配してしまうと支配地のすぐ外は断熱効果が高い空気が存在する　風が吹かない限りそのミクロン単位の空気膜が保温してくれる　と私は理解していましたが・・・自信はありません

お礼

ありがとうございます！
なるほど、とすると、同じ要領のガラスジョッキと錫製ジョッキにあらかじめ水を入れておき、両者を同じ温度になるまで冷蔵庫に冷やしてから外に出すと、ぬるくなるのに両者に違いはないということでしょうか(？_？)

しかしそうなると、常温ジョッキに冷たいビールを入れた際、「錫ジョッキの方がガラスジョッキより水滴がつきづらい」どころか「より低温を維持できる錫ジョッキの方が水滴が付きやすい」ことになってしまう気がします。

そしてそもそも、錫に「保温」効果はないということになるのでしょうかね(×_×)

回答No.2

noname#65902

詳しくないですが。

多くが錫製製品の宣伝文で、同じように
「熱伝導率が高いので保温性がよい」と、？？？ですね。

でも、中にこんなページがありました。

http://www.meimonshu.jp/modules/xfsection/article.php?articleid=1471
の『錫製チロリ』の説明文。

> 錫は熱伝導率が高いため燗あがりが早く、また空気への熱伝達率は
> 逆にガラス等より低いため保温性にも優れます。

ということです。
他のページ
http://www.nagamine-corp.co.jp/31.html
にも水滴がつきにくい様子が紹介されています。

熱伝導率は高い(ので容器ごと冷えやすい)けど
空気への熱伝達率は低いので保温性・保冷性がよい
ってことみたいですね。宣伝文は縮めすぎだと思います。

お礼

ありがとうございます。
いやぁ～、そのサイトは私もみたんですが、その「空気への熱伝導率は逆に」というのが解らないんですよね(^^;)
内側と外側が違う材質ってわけではなさそうだし・・う～む。。

回答No.1

myeyesonly

こんにちは。
砂漠で水を入れておく容器に皮の袋を使うそうです。
理由は、いつでも冷え冷えとした冷たい水になるからで、皮から僅かに染み出した水が蒸発する事で、気化熱を奪って表面の温度を下げる為に、外気は熱くても冷たい温度が維持できるのだそうです。

これと同じ理屈じゃないでしょうか。
熱伝導率が高い→ジョッキの表面が冷える→表面に水滴が付く→水滴が気化熱を奪うので温度が上がりにくい。

逆にいうと、湿度が高い日や蒸し暑い日は効果が少ない、という事になると思います。

お礼

なるほど～。それは一つ考えさせられるアイディアですね！
ただ、No.2の方が張っているリンク（http://www.nagamine-corp.co.jp/31.html​）で「水滴がつきづらい」こととの整合性なんですが、サイトでは、

●錫器は外気と熱を交換しずらい→ジョッキ表面の温度が下がらない→飽和水蒸気量を下げない→水滴が付きづらい

という説明がなされています。

確かに、ガラス制のコップにも沢山水滴が付きますし、皮の袋の場合「内側からしみ出した水が熱を奪って蒸発して冷却する」のに対して、ジョッキの場合は「ジョッキ表面の温度が冷たい“結果”として周辺の水滴が付く」点で、両者は少し違うように思います。

とすると、やはり「錫制ジョッキは外気に対しては熱を交換しにくい」という命題が残ってしまう気がします。。。

どうしたものか・・・(T_T)