対流のお話 - カガクのじかん

ちゅーピー子ども新聞2008年12月号（12月1日発行）10面に掲載した記事を加筆修正したものです。

　ぐっと寒くなってきて、お風呂が気持ちよい季節になりましたね。お風呂が冷めたときに「追いだき」しますよね。ちょっと手をつけてみて「ちょうどよい温度だ」と思ったのに、いざ入ってみると湯船の下の方はまだ冷たかった・・・なんてことはありませんか？

　実は、水は温度によってふくらんだり縮んだりします。「追いだき」で温められた水は、冷たい水よりもふくらむため、浮かんでいきます。

　反対に、上の方にあるまだ冷たい水は下に沈みます。沈んだ水は「追いだき」で温められ、ふくらんで浮かんでいき・・・これをくり返すことでお風呂全体が温まるのです。

　このように、温度差によって生じる水などの流れを「対流」といいます。最初に書いた「上は熱いのに下は冷たい」というときには、対流が止まっているのですね。

　対流は身の回りのいたるところで起きています。
　例えばエアコンもそうです。冬の暖房は「追いだき」と同様に、風向を下向きにして、暖かい空気を部屋の下の方に送り込むのがよいでしょう。空気も暖かい方がふくらみますから、こうすれば対流で部屋全体が温まります。

　反対に夏の冷房は、風向を上向きにして、冷たい空気を部屋の上の方に送り込むべきでしょう。
　あなたのおうちでは、夏と冬で風向を変えていますか？

　最後に、おうちでちょっと調べてみてほしいことがあります。長めのグラスに水をたっぷり入れ、そこに氷をたくさん浮かべてよくかき混ぜます。
　しばらく待つと、氷水が全体的によく冷えますね。そのとき、グラスの上の方と底の方の水温を測ってみてください。

　上の方は恐らく0℃になっていると思います。では底の方はどうなっているでしょうか？お風呂と同じでしょうか、違うでしょうか？ぜひ調べてみてくださいね。

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