水道の音

質問

先日、4日間旅行に行くので、漏水防止に水道を止めて行きました（水道メーターのところのバルブを閉めて行きました）、帰ってから、そのバルブを開けてから、家の中の水道の蛇口を開けたところ、「プシュっ」と音がして、圧縮された空気が勢いよく出てから、水が出てきました。
びっくりしましたが、その後は問題なく水は出るのですが、なんでそんな空気が出るのでしょうか、
教えてください。よろしくお願いします。

回答No.1

kandglose · ベストアンサー

はじめまして。

＞先日、4日間旅行に行くので、漏水防止に水道を止めて行きました
＞（水道メーターのところのバルブを閉めて行きました）、
＞帰ってから、そのバルブを開けてから、家の中の水道の蛇口を開けたところ、
＞「プシュっ」と音がして、圧縮された空気が勢いよく出てから、水が出てきました。
＞びっくりしましたが、その後は問題なく水は出るのですが、
＞なんでそんな空気が出るのでしょうか

「圧縮された空気」とは、おそらく上水場から送水管を伝って送られてきた
水道水に混じって送られてきた空気が、質問者さん宅の水道管内に紛れ込んできた
ものでしょう。

送られてきた時の空気は1mm以下の小さな気泡ですが、無数の小さな気泡が
水道メーターのところのバルブにせき止められ、一緒になると
次第に大きな気泡となって成長してきます。

そのまま大きな気泡になった後水が送られてこなければ、バルブを開け
水道の蛇口を開いても最初空気が出てくるだけで水道水が出ず
「あれ、水出てこないのかな？」と思ったとたん水道水が出てくるというような
ことになるでしょう。

しかしバルブ栓の向こう側の送水管側からは常に水道水が相当の圧力をかけて
押し出されながら各家庭に送水されていることから、その大きくなった気泡は
４日間相当の水圧を受け、ごく一部を除き水に溶け込むことなく次第に
容積を減らしながら「圧縮空気」となっていくのです。
それがバルブ栓や水道蛇口が開くまで、送水管から水が送られてくる間
いつまでも続くというわけです。

その結果、
＞帰ってから、そのバルブを開けてから、家の中の水道の蛇口を開けたところ、
＞「プシュっ」と音がして、圧縮された空気が勢いよく出てから、水が出てきました。
という現象が起こってくるわけです。
この際、外の温かい空気に触れる関係でさらに、いくばくかの空気が膨張し
蛇口を我先にと出てくる（擬人法ですね…）関係でさらに勢いよく出てくるわけです。

一種の物理的現象で、気体は圧力によってその体積が変化するという性質を持っており
圧力が高くなると、それに反比例して気体の体積は減少し、逆に圧力が低くなれば
体積は増加するというこの特性は「ボイルの法則」と呼ばれているものです。
また、同一圧力に保った気体の体積は温度が上昇すると増加し、温度が下がると減少する
というような現象も本件では同時に生じていると考えられ、このような気体の特性
(「シャ－ル（シャルル）の法則」)も原因の１つに挙げられるでしょう。
(私たちの目からは見えませんが、送水管から送られてくる水により
圧縮空気が冷やされ、体積が減少したとも推察されます。)
http://ditecjapan.com/physics.html
【参考文献・「３．気体の性質」の「１）圧力と気体の体積」より抜粋】

参考になりましたら幸いです。

お礼

ありがとうございます、よくわかりました。