【今日の特選】水とお湯で、注いだときの音が違う科学的な理由

1朝一から閉店までφ ★2018/03/26(月) 18:53:58.36ID:CAP_USER
2018年03月26日 11時00分 公開
水とお湯で、注いだときの音が違う科学的な理由
不思議と聞き分けられる。
[QuizKnock,ねとらぼ]

 思い出してみてほしい。いつも使っているカップに水を注ぐ音、それから、同じカップにお湯を注ぐときの音を。

 きっと水と比べ、お湯を注ぐ音は少しこもったような低い音がすると思う。あえて擬音語にすれば、水は「シャー」、お湯は「ジョー」という感じだ(個人差あり)。

 これは主観的な違いではない。不思議なことに、温度が変わると本当に音が変化してしまうのだ。


原因は「粘度」

 結論からいえば、鍵は「粘度(ねんど)」、要は粘り気だ。水はあたためると粘度が下がり、容器に注がれたときの挙動が変わる。その変化が、音にも現れるのだ。

 イメージしにくいかもしれないが、例えば、ボウルの中で卵をかき混ぜる音と、水をかき回す音はかなり違うだろう。それと似たようなことが、水とお湯でも起きているのだと考えてほしい。

http://nlab.itmedia.co.jp/nl/articles/1803/25/news003.html


冷たい水の方が粘っこい

 粘度は流体力学(液体や気体などを扱う力学)で考えられる、流体の「粘りの度合い」を表す数値である。測定するには、流体が細い管を通るときの速度や、流体を満たした容器の中を球が落ちる速度から算出する。

 この「粘り」は、分子と分子の間に働く力(分子間力)から生まれる。

 細い管を流れる流体があったとしよう。流体は細かな分子から構成され、その分子は分子間力で互いに引き合っている。しかし、壁付近にある分子と、流れの中心にある分子とでは力のかかり方が異なるため、流体全体としての“流れ”にブレーキがかかる。このブレーキが、「粘り」のはたらきだ。

 温度が上がると分子の振動が激しくなり、分子同士の間隔が広がって分子間力が弱まるので、一般に液体の粘度は高温になるほど小さくなる。20℃の水の場合、粘度は1.002cP(センチポアズ)(※)で、100度になると0.282cPと約3分の1未満まで下がる。

※ cP(センチポアズ)は粘度の単位の1つ。また、mPa・s(ミリパスカル秒)が用いられることもある

 水の粘度の変化を、身近なところで視覚的に確認することは難しい。しかし、コップに注ぐという日常的な動作の中で、音の違いとして現れる。だから、われわれはたとえ理屈が分からなくても、何となく「水の音」「お湯の音」が区別できるのだろう。

参考文献
文系でも分かるレオロジー かくはん塾 - プライミクス株式会社
純水の粘度、動粘度および密度 - アズワン
理科年表オフィシャルサイト/物理/化学部:粘度(粘性係数)

製作協力
QuizKnock

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2名前をあたえないでください2018/03/26(月) 18:54:23.12ID:X2aqsVxn
不思議な目の錯覚で、女性の腕がおかしいほど長く見える(画像)
http://zhkp.bradenlu.com/2018_5.jpg

3名前をあたえないでください2018/03/26(月) 19:17:58.20ID:WS86GmIn
下痢


ションベン



の違いみたいなもんか?

4名前をあたえないでください2018/03/26(月) 19:24:01.84ID:0GI/2+KI
潜水艦の速度に影響するな

5名前をあたえないでください2018/03/26(月) 19:38:58.46ID:9g4V0LkA
つまりマイクを使ったアプリで水温計が出来ると

6名前をあたえないでください2018/03/26(月) 21:41:49.17ID:W3FxkJEe
>1 の話は、実用的には、どうでもいいっぽい。
それより、水を次第に加熱していって、メチャ沸騰に至るまでの
音の変化のほうは役に立つ。

7名前をあたえないでください2018/03/26(月) 23:34:52.32ID:LvHP0KFN
沸騰していない水と水道水は同じ音

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