火を止めた瞬間に湯気が上がる理由

質問

炒め物や煮物などをしていて，火を止めた瞬間にボワッと湯気が上がるのはなぜですか？
教えてください。

回答No.3

watico · ベストアンサー

ANo.1です。回答に補足いたします。

「水蒸気」は気体状態の水（H2O）を指します。水蒸気は光を反射しないので目に見えません。
「湯気」は小さな水滴（液体状態のH2O）を指します。湯気は液滴表面で光を反射するので目に見えます。
「水蒸気」も「湯気」もどちらも「水（H2O）」です。

　ご質問の現象は火を止めた瞬間に「水蒸気」が「湯気」に変化する状態変化という物理現象です。
　火が燃えている時は高温の燃焼ガスが鍋やフライパンを覆うように流れて（喩えるとカーテンで覆われたように）いのるので、鍋から発生した水蒸気は冷たい外気に触れることなく気体のまま燃焼ガスの流れにさらわれていきますので見えることはありません。
　火を止めた時に燃焼ガスの流れが止まり、鍋で発生した水蒸気が周囲の冷気に触れて直ちに湯気（水滴）に変化します。

　ここで発生した湯気もたち上ってすぐに消えてしまいますね。小さな水滴の粒はまたすぐに蒸発して水蒸気になってしまうからです。

お礼

丁寧なご回答ありがとうございました。

なるほど，水蒸気も水なんですね。たしかにＨとＯとに分かれてたら，爆発の危険がありますよね。
とすれば，気体と液体との区別は，Ｈ2Ｏ分子自体の運動の程度によるということですかね。
燃焼ガスが冷気からさえぎるうちは水蒸気でいることができるが，火を止めて燃焼ガスのカーテンがなくなれば，冷えて水になるということなんですね。
あと，「小さな水滴の粒はまたすぐに蒸発して水蒸気になってしまう」のはなぜですか？ここで，どこかからエネルギーが補給されてというわけですか？

回答No.4

watico

ありがとうございます。
＞どこかからエネルギーが補給されてというわけですか？
はい、その通りです。

　ただ、蒸発という状態変化を起こすためには、必ずしも加熱し高温にする必要はありません。
・洗濯物は加熱しなくとも放っておけば、乾きます。
・床にこぼした水は拭かなくとも知らんぷりしておくとその内蒸発して無くなります。
このれら場合での蒸発に要する熱は、床から奪う、洗濯物から奪う、周囲の空気から奪うことでまかないます。

　湯気が蒸発する場合のエネルギーの供給元はやはり周囲の空気と言うことになります。

お礼

ご回答ありがとうございます。
最初は火からエネルギーを奪って分子の運動エネルギーに変え，次に，周りの空気に運動エネルギーを奪われて周りの空気を暑くし（ここでも酸素や窒素分子の運動が活発になっているんでしょうね。），次に，周囲から再度エネルギーを奪って分子エネルギーを活発にする（周りの空気は気化熱としてエネルギーを奪われ，冷える）というプロセスがあるんですね。
高校のときに化学はほとんど勉強しなかったのですが，身近な現象について考えていくと面白そうですね。
（もう回答はいりません。）

回答No.2

noname#77439

『水蒸気』として放出していたものが『湯気』になるからかと。

お礼

ご回答ありがとうございます。

１　水蒸気は水素や酸素の結合していない状態のものであり，湯気は水自体である。
２　火を止めたら，熱エネルギーの供給が止まる。→水の構成分子である水素や酸素分子の運動が弱まり，それらが結びつきやすくなる。→Ｈ分子２つとＯ分子１つが結びつき，水分子が形成される。：気体から固体になる。
という理解でよいのでしょうか？
それにしても，ほんの一瞬でそれらのことが起こるのですね。

回答No.1

watico

燃焼ガスの流れ（上昇気流）が止まるからだと思います。

お礼

ご回答ありがとうございます。

上昇気流がとまるという要因はあると思います。
ただ，それまで上昇気流となっていたものはあまり見えないのに，火を止めた瞬間に湯気が発生しているように見える理由は，まだ疑問として残るのですが。