超高温に熱した水銀に指を突っ込むことは可能か？

質問

昔、吉田栄作が型破りな教師を演じる映画の中で（タイトルは忘れました）、こんなシーンがありました。

「熱した鉄板の上に水を垂らすと一瞬で蒸発するのはなぜか？それは鉄板の温度が低いからだ。さらに高温に熱した鉄板なら、水滴と鉄板の間に水蒸気の層ができ、すぐには蒸発しない。」と言い、
吉田栄作演ずる教師はそれを証明するために、ビーカーに入れた水銀？のようなものをバーナーで超高温に熱し、濡らした指をその中に入れるのです。
指を入れるときの「おれは物理学を信じる。」「これが物理学だ。」
という台詞が印象に残っています。

理論上は、指の周りに水蒸気の膜ができればサウナのような状態になり短時間なら可能な気もしますが本当にこんなことできるのでしょうか？
実際にやったことがある方がいらっしゃったらぜひそのときのことを聞かせてください。やったことがない方も、科学に詳しい方の意見を聞かせてください。
　よろしくお願いします。

回答No.8

rimurokku · ベストアンサー

>（この回答に対するほかの回答者様たちのご意見も伺ってみたいです。批判でもかまいません。）
外側からすでに高温に成っている蒸気を指に吹き付けるのと、指に触れている水が外側からの高温で一瞬にして蒸発するのとでは指に伝わる温度が違います。
勿論短時間の事であるのが条件ですが、指表面から蒸発を続ける水は熱エネルギーを吸収し（気化熱）、蒸発を続けて居る間は指に熱を伝える迄に時間が掛かります。

たとえ濡れていても１００度の油に指を入れれば、ほぼ瞬時に１００度の熱が伝わり火傷をしますが、水が瞬時に蒸発する３００度の油に水で濡れた指をつっこんでも１～２秒程度ならば火傷には至りません。
指先の水分が一瞬にして蒸発する時の気化熱と、熱源が液体で蒸発を続ける水蒸気で押しのけられ、直接指先に触れないのがポイントですね。

お礼

＞指表面から蒸発を続ける水は熱エネルギーを吸収し（気化熱）、蒸発を続けて居る間は指に熱を伝える迄に時間が掛かります。

＞熱源が液体で蒸発を続ける水蒸気で押しのけられ、直接指先に触れない

これがポイントですね。だいぶ理解してきました。
理論的には可能と思いますが、実際にするのは勇気が要りますね。
猿などで誰か実験した人いないでしょうか？きゅうりなどでも
いいですが。
回答ありがとうございました。

回答No.7

tktk_oct

前の方々が言われているように、指が一様にぬれていなかったりと言うことを除いて考えて、サウナのような状況になったとして、水蒸気ですから、100度以上にもなりますよね？
ということは、別に水銀（？）の直接の影響でなくても、高温の物体によって蒸気になった水の温度でとんでもないことになってしまうのでは？

水蒸気だから大丈夫という理由がよくわかりませんでした。

その理論だと、超高温の水蒸気を一瞬指先に吹きかけても平気であることが前提のような気がしますが。。。

超高温、超低温のものがほんの少しだけ手に触れたとき、層ができて助かるというのはわかりますが、指を入れてしまったら、層の温度自体が上がってしまうと思います。
（この回答に対するほかの回答者様たちのご意見も伺ってみたいです。批判でもかまいません。）

お礼

８０度のお湯に指を入れれば火傷しますが８０～９０度のサウナは平気ですよね。つまり、層の温度が高くても熱伝導率が悪いと熱が伝わりにくいということです。焼けた鉄板に水滴を落とすと転がるのも同様です。水滴がすぐに蒸発しないのは鉄板の温度（と層の温度）が水滴に
すぐに伝わっていないためです。

科学に詳しくないとtktk_octさんのように考えてしまいますね。
とにかく、問題提起ありがとうございました。

回答No.6

noname#43438

テレビドラマの見過ぎという気がしますが・・・
水銀
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E9%8A%80
超高音というのは、３００℃～くらいでしょうか。
１５０℃の油に指を入れる人はいますね。
指の周りに、水でなく耐熱性のあるものなら可能かもしれません。

お礼

耐熱性のあるものをつけるか、または指が火傷してもＯＫなら指を入れることはできるでしょうね（笑）
ありがとうございました。

回答No.5

Tacosan

わかってて言っているんでしょうけど, あおりすぎだと思いますよ＞#4
単体の金属水銀そのものはそれほどの毒性はありません. 特に, 経口摂取だとほとんど吸収できないので当然ながら毒性も少ないです. 但し水銀蒸気を吸いこむと水銀中毒になる危険性はあります.
ところが, 有機物と反応してできる有機水銀になるととつぜん毒性がアップします. #4 で挙げられた水俣病の原因は, (アセチレンからアセトアルデヒドを作るときの触媒となる) メチル水銀という有機水銀です.
メチル水銀 (などの有機水銀) の毒性をもって「水銀は危険」というなら, 同様に「金は危険」とか「プラチナは危険」と言っておかないと....
ついでにいうと, 「おれは物理学を信じる」という発言はどうなんでしょうかねぇ. 忙しくてどうしようもないのかもしれないけど, 教師の態度としてはちょっと疑問を感じるなぁ. もちろん研究者の言葉なら論外ですが.

お礼

ありがとうございました。

回答No.4

qaz_qwerty_me

そもそも映画の話を真に受けて試すことは危険です。　ノン・フィクション作品であっても何らかのキャクションがあるのに・・・普通の映画では問題外？　ではないでしょうか

　論外な点は『水銀！』　水俣病の原因が水銀ですから・・・正しい知識をもった人で無い限り猛毒と考えて下さい。まして熱した水銀など蒸発した水銀を吸い込んで大変危険です。　もし映画のなかで水銀を連想させるシーンがあれば問題です。

　水銀を除けは・・・理論的には正しく、○○○宗派は『火渡り』という呼び名で○○○宗派の信者は火の上を歩けると言って『燃えて炭のような状態になった』ところを歩きます。　この科学的な解説は正しく『水蒸気の膜ができればサウナのような状態になり短時間なら・・・』というものです。　このようなことは行事？は、日本だけではないようです。

　私も液体窒素は経験があって、＃１さんや＃２さんのように短時間なら全然平気です。　最初は心理的に怖いですが、慣れると素手で液体窒素の入った容器を掴んだりしましたよ ^ ^;

　ちょっと専門的な例( 参照URL：アモルファス金属の作り方 )ですが、アモルファル金属テープを作る方法として溶けた金属を銅でできたロールに垂らして作くります。　これは液体窒素などの中に溶けた金属を垂らしても質問にあるように溶けた金属と液体窒素の間に蒸気の膜が形成されてアモルファス金属にならないからです。

http://app2.infoc.nedo.go.jp/kaisetsu/nan/na07/index.html

お礼

専門家の方の回答ありがとうございます。

映画の中で水銀と説明していたか記憶にありませんが、溶けた金属の
界面が鏡のようになっていた記憶があります。（かなり曖昧な記憶ですが）

専門家から見ても理論的には正しいんですね。
ありがとうございました。

回答No.3

rimurokku

私は水銀の経験はありませんが、真っ赤に焼けた鉄棒をつかんでしまったことがあります。
確かに皮膚と鉄棒の間に水蒸気が発生し、直に鉄棒に皮膚が触れないので滑るような感覚で密着せず、皮膚表面の一部がわずかに白くなった程度でした。
勿論発生した水蒸気の圧力より強く握ってしまえば、鉄棒の高温が直に皮膚に伝わり火傷をしてしまうでしょう。

同じ事を考えるに、水銀は流体だけに発生した水蒸気の圧力で押しのけられ、指と水銀の間は熱伝導率が悪い水蒸気で満たされ、短時間では火傷をすることは無いかも知れません。

お礼

貴重な体験を聞かせてくれてありがとうございます。
「滑るような感覚」とは実際に試した人しか分からないですね。

＞水銀は流体だけに発生した水蒸気の圧力で押しのけられ、指と水銀の間は熱伝導率が悪い水蒸気で満たされ

この部分は信頼性が高い気がします。映画の中でやっていたということは専門家の監修があったと思いますし。

ありがとうございました。

回答No.2

Kon1701

どうでしょうね・・・？

液体窒素を手の上で転がす、ということはやったことがあります。液体窒素が蒸発するので、極低温の液体窒素が直接手に触れにくいので、うまくやれば凍傷になることはないです。（まねはしないでください・・・。）これは鉄板の上の水滴に相当しますね。

では、液体窒素に指を突っ込んだらどうなるでしょうか？　条件が違うと思うのです。指全体が冷やされますから、危ないのでは？　と思います。熱い鉄を水に入れると急激に冷やされて焼き入れができますね。だから、熱い水銀では危ないのかな、なんて思います。

水銀ではないですが、キセルで火の着いたタバコの塊を手のひらの上で転がす、ということが行われていたそうですね。
ですから、熱い水銀を手のひらの上で転がすのは可能かも・・・。
自信はないです。

お礼

早速の回答ありがとうございます。
液体窒素は手の上で転がるのですね。知りませんでした。（真似はしませんが・・・）
ありがとうございました。

回答No.1

mazeran

マイナス２００度近い「液体窒素」なら経験があります。
確かに一瞬であれば大丈夫です。理由は書かれている通りです。

しかし、高温の水銀は経験がありません。
でも理屈では可能のように思えますが、濡らした指の表面にできると思われる水蒸気の層が、指の表面で維持できるかどうかが疑問です。
皮膚には「皮脂」があるため、濡らしたとは言え一様に濡れているわけではありませんから、濡れている度合いにバラツキがあり、生成されるであろう蒸気の層にもバラツキが出てくると思われます。
そしてその層も、水銀の圧力で押し潰されそうな気がします。
その前に、熱した油の中に水を入れると「水蒸気爆発」を起こすように、水蒸気の層ができるどころか水蒸気爆発を起こして、高温の水銀が飛び散ってしまうのでは？。

しかし水銀蒸気は危険ですので、決して実験はしないように！。

お礼

早速の回答ありがとうございます。
私も理論上は可能なようでも実際は理想的な条件とは違いますから難しいと思います。
ただ、映画でやっていたということは専門家の監修もあったでしょうからでたらめでも無い気もするのです。
水蒸気爆発、確かに危険ですね。ありがとうございました。