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NIE「ののちゃんのDO科学」

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魔法瓶(まほうびん)はなぜ冷(さ)めないの?

滋賀県草津市・片岡誠之郎さん(小1)からの質問

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 ◇ののちゃん 昨日(きのう)家族(かぞく)でピクニックに行(い)ったよ。でも、熱(あつ)いお茶(ちゃ)を入(い)れた魔法瓶(まほうびん)を家(いえ)に忘(わす)れちゃった。

 ◆藤原先生 あらあら、そそっかしいわね。

 ◇ののちゃん 家に帰(かえ)って魔法瓶をあけたら、お茶が温(あたた)かいままだったよ。電気(でんき)も使(つか)わないのに不思議(ふしぎ)。

 ◆先生 魔法瓶の種類(しゅるい)によるけど、気温(きおん)20度(ど)のときに95度のお湯(ゆ)を入れれば、24時間(じかん)たっても50度以上(いじょう)のままの魔法瓶もあるわ。でも、お湯でなく、お茶などの飲(の)み物(もの)をずっと入れたままだと味(あじ)や色(いろ)が変(か)わったり、いたんだりすることもあるから、注意(ちゅうい)してね。

 ◇ののちゃん うん。でも、どうして冷(さ)めにくいのかなぁ。

 ◆先生 一般的(いっぱんてき)なステンレス魔法瓶は、瓶が2重(じゅう)になっているの。外瓶(そとびん)と内瓶(うちびん)の間(あいだ)は、空気(くうき)を約(やく)100万(まん)〜1000万分(まんぶん)の1気圧(きあつ)程度(ていど)まで抜(ぬ)いてあって、真空(しんくう)に近(ちか)い状態(じょうたい)になっているわ。この部分(ぶぶん)の幅(はば)は1ミリから数(すう)ミリくらいだけど、宇宙空間(うちゅうくうかん)と同(おな)じで、間に空気がないと、熱(ねつ)が伝(つた)わらないの。難(むずか)しくいうと、「熱伝導(ねつでんどう)」を防(ふせ)ぐのね。

 ◇ののちゃん あれ、変(へん)じゃない? 日光(にっこう)は温(あたた)かいよ。空気はないのに太陽(たいよう)から地球(ちきゅう)に熱が届(とど)いているんでしょ?

 ◆先生 順番(じゅんばん)に説明(せつめい)するわ。熱の伝わり方(かた)には、いま説明した伝導のほか、温かい空気やお湯が動(うご)くような「対流(たいりゅう)」、太陽の光(ひかり)やストーブの熱のように、間に何(なに)もなくても光や赤外線(せきがいせん)など電磁波(でんじは)の形(かたち)でエネルギーが直接(ちょくせつ)運(はこ)ばれる「放射(ほうしゃ)(輻射(ふくしゃ))」という仕組(しく)みがあるわ。真空の部分で対流と伝導は防げるけど、放射はなくならないの。

 ◇ののちゃん だから、魔法瓶でも、いつまでも熱いままじゃないんだね。

 ◆先生 ええ。でもね、瓶の内側(うちがわ)が鏡(かがみ)のようになっていて、熱が逃(に)げようとしても跳(は)ね返(かえ)す工夫(くふう)はしているの。熱が逃げるのは、プラスチックの注(そそ)ぎ口(ぐち)や外瓶と内瓶がくっついた部分などからよ。

 ◇ののちゃん へえー。考(かんが)えた人(ひと)は偉(えら)いね。

 ◆先生 魔法瓶は19世紀(せいき)にドイツで発明(はつめい)されたの。最初(さいしょ)は中(なか)がガラス瓶だったわ。今(いま)も卓上用(たくじょうよう)にたくさん使われているの。持(も)ち運びやすい携帯(けいたい)用は、丈夫(じょうぶ)なステンレス魔法瓶が多(おお)いわ。現在(げんざい)使われているステンレス魔法瓶は1978年(ねん)に日本(にほん)で発明されたそうよ。

 ◇ののちゃん 魔法瓶はどうやって作(つく)るの?

 ◆先生 いっぺんにたくさん作る場合(ばあい)、工場(こうじょう)の部屋(へや)全体(ぜんたい)からポンプで空気を抜(ぬ)いて真空状態にした後(あと)、外瓶と内瓶をくっつけているんだって。ほかに、魔法瓶から1本(ぽん)1本空気を抜く作り方もあるわ。

(朝日新聞社発行 12月10日付be)

(取材協力=サーモス企画室山本敏雅マネジャー、全国魔法瓶工業組合、構成=小堀龍之)

◇調べてみよう

(1)真空だと熱が逃げにくい。宇宙空間(うちゅうくうかん)に浮(う)かぶ国際(こくさい)宇宙ステーション(ISS)では、機械(きかい)や人(ひと)から出(で)る熱をどうするんだろう。
(2)暖房(だんぼう)したとき、床(ゆか)と天井(てんじょう)で温度(おんど)はどう違(ちが)うんだろう。それはどうしてかな。


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