内圧と外圧

質問

油をひいた鍋を火にかけていたところ、いきなり鍋に火が付き煙があがりました。焦った私は鍋に蓋をしたら、鍋に煙が充満しました。そして、火が収まり蓋を開けようとしたら開きません。
なぜでしょうか？
何らかの原因で内圧が下がったためだと予想しているのですが・・・
さっぱりわかりません
教えてください

回答No.2

debukuro · ベストアンサー

油の種類が分からないので水で説明します

摂氏０度の水１８グラムが蒸発して摂氏０度の水蒸気になると体積２２．４リットルの水蒸気になります
１８グラムの水というのは１モルの水です
どのような物質も１モルが蒸発すると摂氏０度では２２．４リットルの気体になるのです
油が蒸発して大きな体積の気体になったときに蓋をします
温度が下がると油は元の液体に戻ります
そうすると当然ですが体積が小さくなります
鍋の中は真空になり大気圧が蓋を押さえつけます
だから開かなくなるののです
最初の実用的な蒸気機関はこの現象を利用したものでした
大気圧の力ってすごいですね

回答No.3

ohkinu1972

他の回答者様のおっしゃるとおり油の蒸気が液化して
内圧が下がった可能性もありますが、
普通の鍋蓋と鍋ではそれほど強く付かないと思います。
しっかり止まっている場合は、熱伸びによる可能があります。

金属など大抵の物は温度が上がると伸びます。
鍋も温度が上がった状態では若干大きくなっています。
そこに常温の蓋をすると、通常より深くはまります。
そのまま鍋が冷えると元の大きさに縮まろうとしますので、
形状によっては蓋をがっちりくわえ込んでしまうのです。

もし蓋に穴を開けてみても、取れなければ熱伸びによるものと思われます。

回答No.1

tpg0

気体の膨張と収縮ですね。
空気でも膨張･収縮がありますが、蒸気や煙は空気以上に膨張と収縮が大きいです。
火が消えて煙が冷えた事により、鍋の気圧が外気より下がったので、鍋の蓋を引き付けているので蓋が外れなくなっているのです。
鍋を温めれば、鍋内の気圧が上がり簡単に蓋が外れます。
それに似た例が昔の弁当箱のオカズ入れに起こりました。
アルマイト(アルミ)製のオカズ入れに温かいオカズを入れてゴムパッキング付きの蓋をして、オカズが冷めると蓋が開かなくなりました。
コーヒーをサイフォンで淹れると蒸気の圧力差が良く理解出来ます。