ゆで卵

質問

ゆで卵を沸騰水中でゆでている時さらに加える熱量を増やした時・・・
・「ゆで卵ができる時間を短くすることができる」
・「水の蒸発が速くなる」
という２つのことはそれぞれ正しいのでしょうか、間違っているのでしょうか？
化学が、とーっても苦手な自分にも、分かるように教えていただきたいのですが。
そして、もう一つ、海抜０メートルでゆで卵を作るには約１５分かかるのに、山の頂上でゆで卵を作るには、もっと時間がかかるのはなぜなのでしょうか？
化学が、とっても、とーっても苦手な私にも分かるように教えていただきたいのです！

回答No.4

TK0318 · ベストアンサー

前半
加える熱量を増やすと水はより多くの熱量を得ます。そのためはやく１００℃になり蒸発しやすくなります。（「水の蒸発が速くなる」は正しい）しかし蒸発中は水の温度は１００℃で一定に保たれますので卵には影響がありません。しかし１００℃にはやくなるのでその分は時間短縮になると思われます（「ゆで卵ができる時間を短くすることができる」は？）

後半
山の頂上などでは気圧が低いので水は低い温度で沸騰します。例えば富士山山頂では約７０℃で沸騰します。１００℃で卵をゆでるのと７０℃で卵をゆでるのでは時間当たりに卵が得る熱量が違いますので（１００℃の方が多く得る）時間がかかります。

お礼

どうもありがとうございます。
どうして、こんなに親切な回答をくださるのでしょう。
私は化学が得意になった気分です。
前半も後半も答えてくださって、本当に感謝しております。
ありがとうございました。

回答No.6

noname#21649

前半。
拡散の影響を考えるかどうか。拡散の影響が考えられる条件（加えたエネルギーにより沸騰水の循環が良くなり．卵表面のかくさんそうが薄くなる）では．両方とも正しくなります。
逆に．「沸騰水」が十分かくはんされているのであれば．かくさんそうの現象が認められず．茹で上がる時間は経んかなく．水の蒸発だけが早くなります。
料理（食品加工・食品化学あたりの内容かな）では．粘性の高い液体（たとえばシチュー）を使いますので．沸騰が激しいほど．かくはんが強くなり．かくさんそうが薄くなります。

後半は１－２番の方が答えているので省略します。

お礼

素敵なお答えどうもありがとうございます。
拡散という影響を考えるのですね！
例まで挙げていただいて、とても分かりやすいです。
どうもありがとうございました。

回答No.5

psa29

すでにたくさんの答えが寄せられていますが、私なりの考え方を説明したいと思います。
まず、問題の状況を考えてみましょう。

問１の状況
　ゆで卵を沸騰水中でゆでている。：ゆで卵はbuminさんによると白身や黄身　が７０℃になれば固まるので、それで完成です。

　しかし、沸騰水中でゆでているということは、水は１００℃（沸騰しているので）ですが、卵はまだ７０℃以下の温度にあるということになります。
沸騰水中でゆでているときに、そこからさらに加える熱量を増やすわけですね。

　卵は７０℃以下なので、周辺の沸騰水から熱を受け取り、温度がどんどん上昇していきます。逆に周辺の沸騰水は、卵に熱を渡す（奪われる）ために少し温度が下がります。

　卵の周辺の温度が下がれば、さらに周辺の沸騰水から熱量が供給され温度の低下分を補います。最終的にはナベの表面を通じ外部の熱源が温度低下分の熱を供給している訳ですよね。

　卵や外気に奪われる熱量より外部からの供給熱量が少なければ、温度は下がってしまい、沸騰状態を保つことは出来ません。この問題では沸騰状態を保っているので、熱量を増やさなくても、卵を加熱するために十分な熱量が供給されているものと考えられます。

それ故、さらに熱量を増やしても温度低下分への補充状況は殆ど変わらないので、ゆで卵が出来る時間は変わらないと思います。
　また、沸騰している状態で、さらに加える熱量を増やせば、増やした分の熱量は卵の温度を高めるのに使われるよりも、水を蒸発させるのに使われる分の方がずっと多いので、水の蒸発は速くなると思います。
　以上が一般的な答えと考えています。
　ゆで卵が出来る時間には熱の移動速度がポイントでした。熱の移動速度の要因の一つは、温度差です。温度差が大きいほど速く熱は移動します。

　温度差に注目すれば、加える熱量を増やしてもゆで時間は変わらないという結論でした。

　熱の移動に関して、もう一つのポイントは境膜です。
　同じ気温でも風の強さで体感気温だ異なるように、物質表面には動きが滞った薄い膜があり、流速を速くするとその膜が薄くなり（ゆで卵の場合には、卵表面の水の膜）伝熱速度が速くなるという現象です。
　沸騰中に加える熱量を増やし、泡を激しく発生させれば、卵表面のお湯の流速が速くなることから境膜は薄くなり、同じ温度差でも熱の移動量は増えます。

　境膜まで考慮に入れると、加える熱量を増やした方が原理的には短時間にゆでることが出来そうですが、すでに沸騰しているので、十分な流速があるということで、この場合は、その効果も小さく、やはり結論的には殆ど変わらないということで、如何でしょうか。

　へたな説明で、頭を混乱させたとしてら、ごめんなさいね。

問２．
山頂で時間がかかるのは、すでに説明があるように、山頂では気圧が低いために沸点が下がり、沸騰水の温度が低いために、一定時間内に卵に移動する熱量が少ないためです。
前にも書きましたが、温度差が大きいほど熱は速く移動するからです。

蛇足ですが、水を加熱すると温度が上がり、水は蒸発して水蒸気になろうとする傾向が強くなります。しかし、空気の圧力は水を抑え込んで水蒸気になるのを妨害しているのです。
温度を高めると蒸発しようとする力が大きくなり空気が抑え込んでいる圧力と等しくなるところが沸点です。気圧が低下すると抑え込む力が低下するので低い温度で蒸発しようとする力と等しくなってしまうので沸点は低下します。
沸点以下では、水の表面から徐々に蒸発していくのに、沸点になると水の内部からもたくさんの泡が立ち蒸発するのはそのためです。

お礼

こんなに、たくさんお答えくださってありがとうございました。
私にも、分かるように丁寧に教えてくださって、感謝しております。
化学は奥が深いですね。
もっと勉強しなくては！
どうもありがとうございました。

回答No.3

haruka0322

#2の答えについて少し・・・。

＞沸点100度の環境より水が70度に近づくのには時間がかかり
これは違うのではないですか？水の比熱は気圧によっては
大きく左右されることはないと思うのですが。
なのになぜゆで卵を作るのに時間がかかるかと言うと、
この例の場合、水の温度が70度以上にならないため、
卵への熱の伝わりが、通常の100度の時に比べて遅くなるから。
ではないでしょうか？

お礼

そうなのですか！
私には、少し分からない領域に達していますが、
なるほどです。
すばらしいお答えありがとうございました。

回答No.2

bumin

後半の質問について…

白身は６０～６５℃で固まりはじめて７０℃でほぼ固まります。
黄身は６５℃で半熟になり、７０℃で完全に固まります。
したがって、湯の温度が60度を超えないような環境ではゆで卵が出来ません
例えば、気圧の関係（注）で水の沸点が70度の場合、沸点100度の環境より水が70度に近づくのには時間がかかり卵が茹るのに時間が掛かるという事が考えられます

注：加熱によって水の分子の運動が高まると蒸発が促進されます
１気圧では摂氏100度で水が液体として存在する事が出来なくなります→気化

気圧が低いと言う事は、大気による圧力が低いと言う事ですから、水が蒸発（気化）するのを抑える力が少ないと考えてください

お礼

まるで化学の先生のような、とっても分かりやすいお答え、ありがとうございます。
よく分かりました。
化学苦手ですが、こんなに丁寧に教えていただけると、
たのしいですね。
ありがとうございました。

回答No.1

hinebot

>海抜０メートルでゆで卵を作るには約１５分かかるのに、山の頂上でゆで卵を作るには、もっと時間がかかるのはなぜなのでしょうか？

こっちだけ。
山頂では（海抜０メートルより）気圧が低いので、沸点が低く、通常（100℃）より低い温度で沸騰します。仮に70℃で沸騰するとした場合（沸点が70℃ということ）、水（湯）は70℃より高くならないので、湯の温度が低い⇒時間がかかる、ということです。

お礼

とっても分かりやすいお答えありがとうございます。
ゆで卵の秘密について、分かってきた気がします。
どうもありがとうございました。