やかんを火にかけた瞬間だけやかんの周りに白く水滴がつくのは何故？

質問

小学生に聞かれたのですが、わからなくて答えてあげられませんでした。
火をかけた瞬間の水をいれたやかんの周りの温度が変わるからだと考えたのですが、本当はどうしてなのでしょうか？
どなたかわかりやすく解説していただけると嬉しいです。

回答No.5

noname#65902

ANo.1 です。

> 授業ではアルコールランプみたいな

アルコールランプも、油のような燃料を使うものは
(多分)全部、ANo.3 さんが言われる H (水素)を含んでいて、
燃えることで水になりますから同様です。
石油ストーブも。

> 一瞬の温度が急激に変化することによって結露していると

えっと。よくわかりませんが
「水分をたくさん含んだガスの火がやかんに当たり、やかんが冷たい間の
わずかな時間だけ結露する」
ということです。
やかんが温まってしまった後や、熱源に水分を含まない時（電熱器など)は
結露しません。

また、やかんが温まっても、周りから水をかけて冷やせばまた
同じ現象が起こると
思います。（タオルで水分をよくふき取り、できれば乾かしてください）
試してませんが。

回答No.4

DIooggooID

ちなみに、スペースシャトルの打ち上げの際に、ロケットエンジンの噴出し口から白煙が上りますが、あの白煙は水素燃料が燃焼した時に生じた水蒸気です。

　これの小規模な事象が、ガス台で起きて、その水蒸気の一部が、つめたいやかんの表面で冷やされて、水滴になっています。

お礼

回答ありがとうございます。
スペースシャトルの例は大人の私には絵的に想像しやすかったです。
ただ、小学生の授業のレベルだと水素の話だとまだ教えてもらってないのではないかと思うのですが、どのように説明してあげればよいでしょうか？

回答No.3

DIooggooID

> やかんを火にかけた・・・
　このときの炎は、都市ガス、或いは、プロパンガスだと思われます。

　これらのガスの主成分であるメタン（CH4）は、燃焼する際に、以下のような反応を示します。

　　CH4 + O2 → CO2 + 2H2O

　つまり、酸素と結びついて燃焼するときに、二酸化炭素と水分を生じます。
　火にかけて間もない時点ではやかんの表面が冷たいので、冬季に窓ガラスと同様に露結したようになります。
　（※やかんのまわりが、非常に水分が多い状態になるため）

回答No.2

Eidgenosse

急激な温度上昇により急激にやかん内部の圧力が上昇し、断熱膨張効果なのでやかん内部の温度が下がります。(PV=nRT) P　と　T は比例の関係ですので。
したがって水が空気に入れきれずに結露します。

回答No.1

noname#65902

火はガスの火ですかね。

ガスが燃えると水ができます。ただし高温の水蒸気の状態です。
これが水の入ったやかんに触れると、冷やされて結露します。

しかしやかんは高温の火であぶられているのですから、
表面近くはすぐに温度が上がり、結露しなくなります。

お礼

回答ありがとうございます。
火はガスの火です。授業ではアルコールランプみたいな
ものをつかったと思うのですが・・・。

一瞬の温度が急激に変化することによって結露していると
いうことなのでしょうか？