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科学の雑学Q&A 化学

冬・寒い日に吐く息が白く見えるのはなぜ?|疑問を2分で!

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今回は『空気の雑学』として

冬や寒い日に吐いた息が白く見えるのはなぜ?

という疑問に、”わかりやすく・簡単に” 答えていきます。

冬・寒い日に吐く息が白く見えるのはなぜ?

 

冬・寒い日に吐く息が白く見えるのはなぜ?

 

さっそく『冬・寒い日に吐く息が白く見えるのはなぜ?』の答えから!

 

冬・寒い日に吐く息が見える理由」は、ずばり

 吐いた息がたっぷり含んでいる【水蒸気】が急に冷やされて【水滴】になるから(凝結:ぎょうけつ)

で、「白く見える原因」は

水滴が光を反射するから(正確には非選択的な散乱)

で、「息が見えるための条件」は

【息】と【気温】の温度差が大きいこと

です。

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空気中に含むことができる水蒸気の量」のことを

飽和水蒸気量(ほうわすいじょうきりょう)

といいますが、「飽和水蒸気量」には

 気温が低いほど小さい(水蒸気が少ししか存在できない)

 気温が高いほど大きい(水蒸気がたくさん存在できる)

という性質があるため、

 息 ⇒ 33℃もあってたくさん水蒸気を含んでいる(飽和水蒸気量が大きい)

 外の気温 ⇒ 寒いので水蒸気を少ししか含めない(限界を超えた水蒸気は水のつぶになる)

ことにより、

息のなかにあった水蒸気が水滴になる ⇒ 水滴が光を散乱する ⇒ 白く見える

というメカニズムです。

 

ちょうど

お風呂などのお湯が白く見える理由とまったく同じ

で、今回のケースでは

息と外気温との温度差が20℃くらいあれば十分に白く見える(つまり外気温13℃以下なら白く見える)

でしょう。

 

ちなみに

 飽和水蒸気量が温度によって変わる理由(温度によって水蒸気の限界量が変わる理由)

は、いたってシンプルで

温度 = 分子の運動エネルギー

のことなので

 温度が高い

→ 分子の運動エネルギーが大きいので、水分子が活発に動き回る

→ 水同士が引き合う力(分子による引力)を振り切って空気中に離散やすくなる

→ 水蒸気の量が増える

といったイメージで理解しておけば十分です(正確には大気圧・放射量・過飽和・過冷却など考慮すべき項はたくさんありますが、ざっくりした理解でOK!)。

 

以上、『冬・寒い日に吐く息が白く見えるのはなぜ?』について簡単にまとめました。

お読みいただきありがとうございました<(_ _)>

 

『冬・寒い日に吐く息が白く見えるのはなぜ?』まとめ

 冬・寒い日に吐く息が見える理由 ⇒ 息が含む水蒸気が急冷され水滴になるから(凝結)

 白く見える ⇒ 水滴が光を非選択的に散乱するから

 見える条件 ⇒ 温度差20℃以上が目安(息が約33℃なので外気温13℃以下で見えるようになることが多い)

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