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はい、みなさんこんばんは。こんにちは。元公立高校理科教授のちょぼ先生です。
ちょぼっとサイエンスのお時間となりました。
ちょぼっとサイエンスでは、皆さんにちょこっと、ちょぼっとサイエンスに触れていただいて、
科学的思考力を身につけて理系頭になっていこうということを目的に配信しております。
ということで、今日も寒い1日となりました。
こんだけ寒いと、朝起きるのもつらいですし、布団から出たくないなというふうに思いますし、
風強いし寒いしで、外で何か遊ぶのもおっくいやなという季節ですけども、
私、アウトドアしますから、冬キャンプなんかも挑戦したいなというふうに思うんですけども、
雪にまみれながら焚火とかしたり、寝袋はストーブとか、薪ストーブなんか取り入れて、
テントの中温かくして、寝るときは消しますけども、寝袋で車って寝るみたいな、
そういった冬キャンプをするもさの方もいらっしゃるんですけども、
私は冬キャンプ、挑戦したいなと思うんですけども、なかなかできてはないんですけども、
キャンプとバーベキューは2個位置みたいな感じで、
必ずキャンプ行くとバーベキューやるという方もたくさんいらっしゃると思うんですが、
焚火、薪燃やして料理する方もいらっしゃいますし、
手軽なのは、木炭を燃やしてバーベキューをするという方が多いと思います。
このね、薪って、なかなか火つけるの難しくて、
火がつくのがなかなか難しいみたいな感じで、風当てたりとか、
内輪でめっちゃ仰いたりとか、バーナーとか使ったりしてね、
木炭に火をつけるのって結構難しいんですけども、
今日のお話につながるんですが、
薪はなんですぐに燃えないのかということと、
一回火がつけばですね、バーベキューの始まりから終わりまでね、
結構火がついてますよね。
薪、つけ足したりするけども、なかなか火はつかないけど、
火がついたら長時間燃え続けますよね。
なんで薪はそういった特徴があるのか、
なんですぐに燃えずに長時間燃え続けることができるのかというお話をですね、
科学的にお話したいと思います。
まずですね、燃えるってどういうことなのということと、
炎ってなんなんっていうことをですね、
ちょっとお話したいなと思うんですけども、
木とか紙の燃え方とですね、
バーベキューでよく使う炭、木炭の燃え方が違うね、
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というふうに感じると思います。肌感覚としてね。
まず燃えるということはどういうことなのかということと、
炎ってなんなんってことなんですが、
物が燃えることというのはですね、燃焼ということなんですね。
科学的用語で使うと燃焼ということにする言い方をするんですけども、
簡単に言うとですね、物が大量の熱や光を出しながら、
酸素と結びつく現象なんですね。
酸素は除燃性というような働きがありまして、
物を燃やす働きを助けるというような働きがあるんですね。
なので、燃焼が進むためには、物が燃えることを進めるためにはですね、
燃える物が常に酸素と接触しなくてはならないんですね。
一方ですね、炎と呼ばれているものはですね、
可燃性の気体が空気中の酸素と反応する際に見られる現象のことで、
炎の例としてね、あげるとすればですね、
ガスバーナーとかガスコンロのようにですね、
気体そのものが燃焼している場合に必ず炎が見えますよね。
そういうことを思い浮かべると理解しやすいと思いますが、
燃焼というのはすぐに酸素と結びつくことということと、
炎はですね、燃焼性、可燃性の気体がですね、
空気中の酸素と反応する際に見られる現象のことなんですね。
木とか紙とかを燃やすとね、焚火とかでも巻き込めますよね。
高温にすると分解して可燃性のガスが発生するんですね。
そこに酸素を結びつくことによって炎が出ていると。
このね、可燃性のガスと炭の作るというのは結構ね、
簡単に実験で試すことができるんですね。
ご自宅にね、試験管はなかなかないと思うんですけども、
ガスバーナーと試験管、試験管を立てて、
試験管の中に木の破片を入れて、
コルクで閉めて、そのコルクの中に穴が開いてて、
ガラス管が通っている状態のものをガスバーナーで熱していくとね、
簡単に可燃性のガスと木炭の作り方とか炎がね、
簡単に再現することができるんですね。
試験管の中に木の破片を入れてガスバーナーで加熱するとですね、
このガラス管から、試験管に貫いているゴム栓に貫いているガラス管からですね、
可燃性のガスが出てくるんですね。
これに火を近づけると炎を出して燃えるんです。
これガスバーナーとかガスコンロと同じ原理ですね。
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火を近づけると炎を出すというこの現象からですね、
木や紙の燃焼時で見られる炎はですね、
高温になった木や紙から放出された機体に火がついたというものがわかるということなんです。
だからこれ燃えていくとね、可燃性のガスが出てそれに火がつくとですね、
炎として上がるということなんですね。
このガスバーナーでずっと熱し続けるとですね、
可燃性のガスの発生はやがて止まって、
試験管の底には黒い炭が残るんですね。
実際の木炭作りも同じような原理で木材を蒸し焼きにして、密閉して蒸し焼きにして作るので、
作り方の原理は同じなんですね。
試験管の中に木炎を入れて、入り口をゴム栓で入れて、
ガラス缶、乾燥したものを入れなければいけないけど、
それで蒸し焼きにしながら作るんですね。
木炭はですね、そのほとんどが炭素からなっているんですね。
我々の体も炭素になっていますけども、
お肉とかも焼くと炭になっちゃいますよね。
そのほとんどが炭素からできているんですね。
炭素は空気中で酸素と結びついて二酸化炭素に変化するんですね。
なのでどういうことかというと、つまりは燃えるということなんですね。
炭にも燃えるんですよ。
炭素は酸素と結びついて二酸化炭素に変化するので燃えるんですね。
でもですね、そもそも木を蒸し焼きにして、
可燃性のガスが出た後の抜け殻のようなものですよね。
その木炭、炭っていうのはね。
なのでそれ以上加熱してもガスが発生することはないんですよ。
なので炭を燃やしても炎が出ないんですよね。
炭を火つけました。でも炎がバンバン出ないんですよね。
なので可燃性ガスが出来たもので炭素の塊みたいなものだから、
可燃性のガスは出ないから炎は出ない。
ガスコンロとかガスバーナーのように炎は出ない。
可燃性のガスが出ないから。
だから木炭に火がついても炎をブワッと上げることはないということなんですね。
さらにですね、可燃性のガスが出ないので燃焼はですね、
固体の炭素と空気が、要は酸素が接触している炭の表面だけに起こるんですね。
なのでこのようにしてですね、実際に燃焼反応が進む領域が表面に限られてしまうので
燃える速度は速くならなくて、結果として火持ちがいいと。
一回炭に火をつけて燃えたらですね、長続きするのはですね、
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そんなにガスが出ないから表面だけのところに酸素が結びついて
二酸化炭素が発生して燃焼というかね、火がつくので
結果として火持ちがよく長時間燃え続けることができるので炭や炎はブワッと発生はしないんだけども
表面だけ燃えるので結果的に長時間燃える。
要は火持ちがいい。バーベキュー、お肉焼いたりとかそういったものと相性がいいというところなんですね。
薪で作るとね、年中蒸し焼きにしてないし炭状態になってないから
どんどん可燃性のガスが出てすぐ燃え尽きちゃうので
炎が出るとですね、暖かいからダンとるにはいいんだけども
料理向き、長時間バーベキュー焼いてお酒飲みながらっていう面にはあんまり適してないし
どんどん薪をくべないといけないということなんですね。
だから炭はですね、可燃性のガスができた状態、抜け殻みたいな状態だから
可燃性のガスが出ないし炎は出ないんだけども
表面だけで燃えるから、結果的に燃えてはいるんだけども炎は出さないんだけども
表面だけの状態で燃焼反応が木炭の表面だけで起こるので気持ちがいいと。
全部燃え尽きることも最終的には炭になりますけども火持ちがいいというところは
そういった燃焼と炎の原理から考えると炭っていうのは火持ちが良くて炎が出ないのは
そういった原理になっているからということで
やっぱりバーベキューには気持ちのいい炭が向いていると。
科学的に見てもそういう風に言えるということですね。
ということで今日はこの辺にしたいと思います。
もうちょっと暖かくなってバーベキューに適した気温になってほしいですね。
ということで今日はこの辺にしたいと思います。
それではみなさんさよなら。バイバイ。
