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沸騰石はなぜ突沸を防ぐのですか?
Yo-Na-Cの回答
- Yo-Na-C
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沸騰しはじめる「きっかけ」が必要だ、というのは、他の方のご意見と一緒ですが、そのメカニズムについては、沸騰石の表面で熱力学的な均衡状態がくずれることが原因だと思います。 沸騰石は表面に小さな孔がたくさんあいています。このため大きな表面積を持ち、水の中では普通の石よりも広い面積で水と接している、つまり水と石との“界面”が広いことになります。界面には、「2つの異なった物質が接している」という“不均一さ”に起因する、界面自由エネルギーというエネルギーが存在します。この界面自由エネルギーにより、界面は均一な部分に比べてエネルギーが高くなっています。よって沸騰石の表面付近の水は、水温が100゜Cに達した時点で「まっとうに」沸騰し始めます。 と、大学の熱力学の授業で(雑談として)習った覚えがあります(何年前に??)。 ですから、沸騰石から出てくるものは空気ではなく、水蒸気だと思います。もし空気なのであれば、あれだけの量の空気が小さな石の中にどうやって貯蔵されているのか、別の興味が生じるのですが(笑)。
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