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暖かい空気は本当に「軽い」のか?
char2ndの回答
- char2nd
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確かに分子一つ一つの質量は変わりません。 しかし、温度が上がると分子の運動量も大きくなります。というより、分子運動の激しさが温度として現れるのです。 分子運動が活発化すると、分子間距離が開いていきます。これは膨張を意味します。ただし、もとの気体の分子の数は変わりませんが、膨張前と膨張後とでは密度が変わりますから、同一体積では質量が変わります。 つまり、最初にAm3合った空気が暖められて30%増しになったとして、1.3Am3では同じ質量ですが、そこから初めと同じAm3を取り出した場合は質量が軽くなっていることになります。 見方を変えると、気体が膨張すると、まわりの気体を押しのける様になります。周囲が開放された条件(屋外など)では、大気圧の関係で水平方向や下部では広がることが出いませんから、上方に行くことになります。 これは液体の場合も同じです。 >あくまで空気の分子一つ一つを見て考えれば、暖かい分子も、冷たい分子も、同じ重さなのではないでしょうか? 分子自体の持っている「温度」は振動という形でしか現れません。気体の温度は分子の運動による物です。気体そのものの質量という場合は、体積当たりで考える必要があります。
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