00:01
よしやす
理科っぽい視点で、身の回りのことを見てみませんか?
そんない理科の時間B 第580回 そんない理科の時間Bをお送りいたしますのは、
よしやすと、
かおり
かおりです。
よしやす
よろしくお願いします。
かおり
よろしくお願いします。
よしやす
今日は、
今日は、
科学系ポッドキャスト共通テーマ、9月のテーマは、
あつあつだそうです。
かおり
あつあつです。
はい。
夏でも、暑かったけど、台風がすごく停滞したおかげで、
暑さよくわかんなくなってきた。
よしやす
過去のものになりましたか、一応。
かおり
そう。
暑さよりも、スコールのほうが印象になった、今年の夏は。
よしやす
紹介しとかなきゃいけないんですけど、
ホストというか、このテーマを提供してくれたのは、
ポッドキャスト番組、英語でサイエンスしないと、という番組です。
かおり
夜配信ですかね。
よしやす
ナイトがカタカナなので、夜じゃないですかね。
かおり
はい、かっこいいね。
よしやす
結構ね、英語ベースでお話ししているというか、
サイエンスな話題をメインにやっているポッドキャストです。
かおり
すごい、かっこいい。
よしやす
他にもね、科学系ポッドキャストの共通テーマで配信している番組、
いくつかあると思いますので、探してみてください。
はい。
で、アツアツな話をする前に、前回、
かおり
今回の共通テーマはアツアツ?
よしやす
アツアツです。
かおり
アツアツ。
よしやす
その話に行く前に、前回8月の最後に配信した、
9月の星空の回で、いつもお話ししている、
私がどっかに行ってきましたっていうのを言い忘れていました。
かおり
っていうことに気づいた人がどれだけいたでしょうか。
よしやす
わかんないですけどね。
すみません、押し売りだったらごめんなさい。
とりあえず、行ったとこだけちょこちょこっと報告しておきます。
かおり
はい。
よしやす
国立科学博物館に多分8月は4回ぐらい行きました。
いろいろあって。
かおり
好きですね。
よしやす
はい、好きです。
かおり
よかった。
よしやす
はい。理事の栗原さんという方とお話もできたんで。
あと、絶滅メディア博物館も2回行きました。
かおり
同じところに何度も行く感じですね。
よしやす
ちょっとね、そこでお話とかもしてるんで。
あ、なるほど。
かおり
はい。
よしやす
あと、お盆の頃には群馬天文台に行って、ペルセウス・ザ・リュウセイグを見ようと思ったんですが、
どん天で全くダメでしたね。
はい。
あと、以前から行きたいと思っていた黒曜石体験ミュージアムっていうのが、
長野県の山奥の方にありまして、そこにちょっと行ってきました。
かおり
体験、何を体験するんですか。
よしやす
えっとね、黒曜石を割って。
かおり
矢尻にする感じ?
よしやす
そういうのも作るっていう、いくつかコースがあって。
かおり
いいな。
矢尻作って、うほうほう。
03:00
かおり
走り回る感じ。
よしやす
行ってみてください。うほうほうしてみてください。
うほうほう今度しに行こうじゃ。
ということで、今日のテーマはアツアツなんですが。
かおり
はい。私猫舌ですよ。
よしやす
いろんな番組がこのテーマで配信しやすいように、
圧力の圧でもいいし、
ほう。
他のね、アツアツひらがなでテーマがあるので、
圧力とか、熱とか、猛暑の暑ね、圧で、
どういうふうにとっていただいてもいいですよというふうになっているので。
ということで。
かおり
どういうふうにするんですか?
またね。
よしやす
何を圧にするんですか?
うちの番組は工夫がないので、
アツアツといえば温度かなというので、
温度の話をしようと思っています。
かおり
そう、だから私猫舌ですって。
よしやす
何度ぐらいからが熱いんですか?猫舌の場合。
かおり
わかんない。結構な猫舌だと思う?
うん。
猫舌じゃない人っていうのかな?
熱いの飲める人っていうのは舌が熱いの?
よしやす
はい?アツアツの話ですか?
かおり
よく仕事とかで熱いものを手にする人とかで、
いわゆる昔の職人さんって、
よしやす
普通の人だったら熱いってやつをすれで扱ったりしたりするじゃないですか。
扱うですか?今度は。
かおり
結構飛ばしてますね。
無意識の言葉にチェック厳しいね。
意識して言うことには全然チェックしてくれないのに。
そういう時に結構皮膚、手のひらの皮膚が熱くなっているから温度。
今のは知ってる。
温度はあんまり感じないとかっていうのを聞いたことがあるんだけど。
よしやす
テンプラ屋さんのおじさんが油の温度を指で確かめるみたいな。
かおり
それと同じで猫舌の人っていうのは舌の皮が熱いのかしら?
よしやす
猫舌じゃない人ね。
かおり
猫舌じゃない人は舌の皮が熱いのかしら?
よしやす
一般的にはベロ、舌の先っぽの方が熱に敏感らしいので、
先っぽでペロってやると熱さを感じやすいので、
熱いものを熱いまま飲みたい時には舌の先が触れないように工夫するっていうのがあるらしいですが。
かおり
だけどそうすると喉が熱いの。
よしやす
ということで冷まして飲んでください。
かおり
基本的に飲み放題行くじゃない?
飲み放題間違えちゃった。
ドリンクバー。
嘘じゃない。
ドリンクバー行くじゃない?
そうするとその場ですぐ飲める冷たいジュース系と、
食後に飲むコーヒーをとりあえず一番初めに用意します。
食事している最中にコーヒーが冷めていい感じで飲めると。
よしやす
食後に熱々のコーヒーを持ってきて、ゆっくりしていけばいいのにって思いますけど。
かおり
でもゆっくりしていける場所とゆっくりしていけない場所があるじゃないですか。
06:01
かおり
ファミレスとかだとそういうとこだと、なかなかゆっくりできなかったりとかするんじゃない?
よしやす
言いたいことはわかりますけど。
じゃあいいじゃない。
今、何度ぐらいが熱いって話をしたんですけど、
温度ってわかってそうでわかってないですよね。
温度って何よって言ったら、温度って何ですか?
かおり
温度っていうのは、分子の活動量です。
よしやす
いい線いってる。
かおり
絶対そういうことかなと思ったんだけど。
よしやす
いい線いってる、いい線いってる。
かおり
活動してるものが、どっかにぶつかったときのエネルギーじゃない?
よしやす
そうですね。
分子とか原子がブルブル震えている熱運動って言うんですけど、
っていうのがどれぐらい激しいかっていうのが温度なんですが、
これがね、理屈ではそうなんでしょうけど、
固体と液体と気体とかあるじゃないですか。
どれでも、これは100度、これも100度、これも100度。
100度だとなかなか大変だとすると、
50度の鉄、50度の水、50度の空気っていうのがあったときに、
みんな50度なんだよね。
で、物質が、たとえば鉄と銅があっても、両方とも50度で。
みたいな感じで、
温度っていうのは、
温かさが変わらない状態になったときにある一定になったときの、
熱運動の量を言うってことにしましょうっていうので決まっていて、
固いこと言うと、どのくらいの熱運動量を持っていると、
何度分温度が上がるっていうのがあるんですけれども、
熱の運動量で、
我々が普段使っているのは、摂氏、セルシウス温度というのを使っていて、
一気圧のところで、水が沸騰するのがほぼ100度、
水がこんなのがほぼ0度というので決めた温度を使って、温度を表しています。
かおり
はい。
よしやす
これね、セルシウスさんっていう人が、
かおり
これ人の名前?
よしやす
そうです。
かおり
星の名前でありそうだけどね。
よしやす
星の名前も人の名前だってするんで何とも言えないですけど。
で、アメリカとかではまだFっていうのが使われていて、
あれはファーレンハイトさんっていう人の名前です。
かおり
ファーレンファイト。
よしやす
ファーレンハイトかな。
かおり
ハイト。
よしやす
そうそう。で、難しいというか、
0度っていうのがあるでしょ。
で、0度は温度がないわけじゃないんだよね。
かおり
0度っていう温度なのと、だから何だっけ、
絶対温度っていうのがありますよね。
よしやす
そうそう。で、絶対温度っていうのはケルビンっていう単位で、
09:00
かおり
ケルビン。
よしやす
そう、ケルビン教っていう人が提唱したのでケルビンっていう。
かおり
教ってあの、なんかサーみたいな意味の。
よしやす
断釈。断釈になったのでケルビン教なんですけど、
本名はウィリアム・トムソンさんです。
かおり
え?
よしやす
ウィリアム・トムソンさんね。
かおり
ウィリアム・トムソンのKと、ウィリアムのRと、
よしやす
まあいいんですけど。
かおり
ウィリアムかな。
よしやす
だから、トムソンの原理とかトムソン効果とかね、
トムソンの名前も残ってるんですけど、
温度にはケルビンの方のケルビン教のケルビンが残っているというね、
っていうのがありまして、
この人が1848年に絶対温度目盛りというのを提唱しまして、
これで測るといいよっていうふうにしたので、
このケルビン教の名前を取って、
マイナス273.15度、1号度っていうのは摂氏ね、
を0度、絶対0度にして、
摂氏で決めた1度ずつの目盛りを振って、
絶対温度にしましょうというので単位をK、
ケルビンというふうにしましたというのが、
かおり
大文字のKだよね、確か。
よしやす
大文字のKですね。
単位は人の名前の場合に大文字がほとんどなので、
たまーに例外もあるみたいなんですけど、
なので摂氏もファーレンハイト、
カ氏もCとかFは大文字ですね。
かおり
なるほど。
よしやす
5メートルのメートルは人の名前じゃないんで小文字。
かおり
メートルさんっていそうじゃない、でも。
よしやす
メートルさんいるかもしれないですけど、
人の名前からつけたわけではないです。
メトリックスからつけたんじゃないですかね。
かおり
マトリックスなら知ってるんだけど。
よしやす
メトリックスとかっていうので、そんなものがあります。
でね、つまり熱運動っていうのがあって、
もののエネルギーがあって運動がある。
分子とか原子がブルブル震えてるっていうのが温度なので、
特に機体が、機体の中で分子があるスピードで飛んでいるっていうのが温度と、
10日でPVイコールNRTっていうのを昔習ったかもしれませんけれども、
体積は絶対温度に比例するというのを、
ざっくりと16世紀から17世紀ぐらいの人は気がついていたらしいんですけど、
定式化して絶対温度っていうのを導入したのはケルビン卿というかトムソンさんなんですけど、
かおり
トムソン。
よしやす
つまり運動はゼロにできるんで、ゼロにすると絶対0度になりますよというのが理屈です。
つまり普段私たちが使っている100度とか0度っていうのは、ずれたところの目盛りなんだよね。
12:00
かおり
一番身近にある水を、1からゼロに割り振って、ゼロから100に割り振ったっていうのが使いやすいんじゃねってところだよね。
よしやす
そう。なので、簡単に足し算はできないというか、
絶対温度からのエネルギーの足し算引き算掛け算とかをすると話が合うんだけど、
そうじゃないときにはちゃんと差分とかを考えないといけないっていうのに気をつけなきゃいけなくて、
さっき言ったね、分子の運動が温度と比例しているっていう話で、
絶対0度まで行くとエネルギーがゼロ、つまり運動がゼロになるけれども、
我々が感じている摂氏、0度では運動がゼロになるわけじゃない。
マイナスの温度でも運動はしているというところを気をつけなければいけません。
温度は、最初に言ったように、いくつか特徴があって、
いくつかの物体で温度が違うものをくっつけておくと、
みんな同じ温度になりますよっていうのが法則としてあります。
はい。
これ、熱平衡って言うんですけど、温かいものと冷たいものをくっつけると、
同じ温度になるまでエネルギーのやり取りが行われて、
同じ温度になったら、そのエネルギーのやり取りが止まるというのが、
熱平衡っていうやつですね。
かおり
はい。
よしやす
で、熱平衡っていうのになったときに、
エネルギーのやり取りが全くないかというと、実はそうじゃなくて、
細かいところでは、向こうのAっていう物質からBっていう物質に、
エネルギーが少し行ったり帰ったりっていうのがあるんですけど、
拒止的、引いてみると、
全体の平均的には行き来がないように見えるっていうのが熱平衡です。
かおり
はい。
よしやす
だから、なんとなく熱平衡っていうと、
なんかが止まっちゃったイメージがあるかもしれませんけど、
あちこちで分子としてはぶつかり合っていたり、
ぶつかってエネルギーを与えたり失ったりするっていうのが行われているけれども、
外から見ると、全体的に平均的に見えるんで、熱平衡っていう言い方をします。
はい。
で、これが気体と個体の間でもそれが行われて、
気体の分子のスピードってすごく速いんですよ。
それに比べて、個体は分子はブルブルしてるけれども、
飛び出してはいないわけじゃないですか。
で、そのエネルギーが、エネルギーというか熱のやり取りがつり合うっていうのが、
同じ温度ということになっていて、
個体、気体、個体っていうふうに並べても、
気体で隔てられている個体は同じ温度にほっとくとなるというふうになってますというか、
そういうふうな世界で我々は生きています。
かおり
はい。
よしやす
はい。
温度をね、イメージするのは、中でブルブルしている分子たちのブルブル感だったり、
15:00
よしやす
もう一つは、気体だと分子のスピードがどれぐらい速いかというので定義される感じなんですけど、
気体ではね、全ての分子が同じスピードで飛んでるわけではなくて、
ある速度を中心に速いものも遅いものもあったりするっていうのが、
ある温度の気体の中のエネルギー構成というか、になってるんですけど、
さっきから言っている虚視的、ちょっと引いてみると、
だいたいこんなふうな熱運動をしているのってのが見えるので、温度が決まるということになっています。
かおり
はい。
よしやす
なので、私たちが夏暑いねって言ってるときには、37度の空気があったときには、
それが我々の皮膚にぶつかって、すごいエネルギーでぶつかるとエネルギーを与えてみたいな話とか、
もう一つは、汗で水分が蒸発するじゃないですか。
うん。
そうすると温度が下がりますよね。
っていうのはどういうことかっていうと、水分子が気体の分子になるっていうところで、
気体になったときに、熱エネルギーを、熱運動量を失って、液体側の温度が下がるっていうことが起こるということで、
気化熱っていうのがそこで発生する。つまり温度が下がるっていうのが起こっているみたいなことを、
あちこちで温度が上がったり下がったりするっていうのをやっています。
っていうので、ブルブルするっていうのが温度。くっつけてると同じ温度になるっていうのが基本中の基本。
で、エネルギーなので、エネルギーをなくしちゃうとマイナス273.15度まで下がる。
実はね、そこまで下げるのはとても大変なんですよ。
かおり
まあ、そうね。そこまで下げるっていうのは、そこの…ん?
よしやす
人間世界は、そもそも絶対温度でいうと300度ぐらいある世界で動いているから、
だんだん冷やしていくのはある程度できるけど、エネルギーをゼロにしようと思っても、外からエネルギーが伝わってきちゃう。
何だって、さっきも言ったとおり、気体でも液体でも固体でも熱エネルギーは伝わるので、
何かの容器の中を絶対冷度にしようと思うと、その外をどんどんどんどん絶対冷度を温めないように工夫をしてやらないといけないのと、
熱を与えるのは簡単だけど、引っ張るっていうのはなかなか大変なんで。
その辺もね、絶対冷度を目指すっていう競争が1900年代真ん中ぐらいにあって、
本当に273.15度か、みたいなところで、絶対冷度にどれだけ近づけるかっていう実験とかも行われたようです。
かおり
みんな競争好きね。
よしやす
好きです。
ということでですね、本編の方では、いろんな温度を確認していこうと思っています。
かおり
はい、よろしくお願いします。
18:16
よしやす
はい、いろんな温度の話をします。
さっきからね、ずっと言っている、私たちがよく使っている、なんとか度C、摂氏の温度は、いつ誰が決めたでしょうか。
かおり
マイケルさんが決めたと思います。
よしやす
だからセルシウスさんが決めたって言ってるでしょ。
かおり
いつ?1875年。
よしやす
えーとですね、セルシウスさんが決めましょうって言ったのは、
かおり
ちなみにですね、セルシウスさんが一番最初にメモリを振ったときは、水が凍るのを100度、水が沸騰するのを0度というので、逆向きにつけたというのがあります。
よしやす
はい、えーとですね、歴史的に言うと、アンデルス・セルシウスさんは1742年に考案しましたというふうになっています。
かおり
100年違いか、惜しい。
よしやす
そう、なので18世紀ですね。
かおり
はい。
よしやす
で、やはり温度は、一定にするのが難しいものだし、測定するのが大変なわけですよ。
なんたって、まだ温度計がそもそもないわけですから、温度の定義がなくて。
かおり
はー、確かに。
よしやす
そう、で、いろんなところのね、いつも同じ温度になるものを、いろんな人が考えて、そこを基準にしましょうというふうになりました。
で、セルシウスさんは、水が凍るところを100度、で、水が沸騰するところを0度、で、そこの間を100等分するというメモリを考案しました。
なので、今とは逆なんですけどね、やっぱり今の方が低いくるよね。
かおり
うーん、そうなんだけど、それを逆にしたってことは、当時、高い低いの考え方が逆だったのかな。
よしやす
どっちなんですかね、そこがなぜそっちの向きにしたかはよくわかってないです。
かおり
どうなんだろう。
よしやす
えっとですね、利点は、今の0度から、われわれ氷点下って言いますけど、そこが101、102って温度が下がるほど、数字が大きくなっていくのね。
そうすると、負の数が出ないんですよ、生きてる中とか皆さんが生活している中で。
何が言いたいかというと、氷を0にして沸騰を100にしちゃうと、氷点下、要は寒い日とかね、
21:01
よしやす
氷をもっともっと冷やした時にはマイナスの数が出ちゃうじゃないですか。
でもセルシウスさんの温度の目盛りは、普段の気温は必ずプラスなのよ。
例えばマイナス30度ぐらいが一番寒いところとしましょう。
で、プラス40度ぐらいが一番暑いところとしましょう。
今だとマイナス30から40じゃないですか。
なんだけど、セルシウスさんのもともとのやつだと、マイナス30じゃなくて130から60度までっていう風に、
全部プラスの数で目盛りが振れるっていうのがポイントだったのかもしれないと言われています。
一方でファーレンハイト、Fっていうのであるやつは、
歌詞と思うんですけど、ファーレンハイトを中国語で書いた時に、ファーレンハイトさんが歌で始まる漢字のので歌詞っていう風に言うんですけど、
で、歌詞のほうは、やっぱりいつでも同じ温度なものっていうのをどっかから持ってこなきゃいけなくて、
それを何を基準にしようかなって思った時に、ファーレンハイトさんは一番低いところを自分が作ることができる最も低い温度、
自分が暮らしているところの室外の最も低い温度を0度、100を自分の体温にしたと。
仮の温度計っていうのを作って、アルコール温度計みたいなやつとかね、要は物が膨張したり縮んだりするっていう温度計を作って、
一番低い温度を-17.8度摂氏で、自分の体温もいつも安定していて、これ100度ぐらいにするということで、
これを100等分して100度分の目盛りを作ったっていうのがありまして、
なので、菓子の0度は摂氏でいうと-17.8度、菓子の100度は実は摂氏では37.8度なんですけど、
かおり
ちょっと怪しい温度は今のご時世。
よしやす
そうそうそうそう。こういうのがありまして、他の説では、0度を氷と塩を混ぜたときに作れる低い温度ね。
氷に塩を入れるとどんどん温度が下がるんですよ。凝固点降下っつって。
それが安定して低い温度が作れるっていうので、氷と塩を同量合わせて作ったものを0度にして、
24:04
よしやす
自分の体温を割り算しやすいように96度にするっていう説もあって、
何が基準かっていうのは諸説あるんですが、
ウィキペディアによるとファーレンハイトの計測は完全に正確ではなかったと書いてあるんですけども、
何はともあれファーレンハイトさんが作った0から100は-17.8から37.8度までがファーレンハイトの0から100なんです。
これのいいところは、普段暮らしている気温とかが0から100の間に入るわけですよ。
すげー寒い日が0度で、すげー暑い日が100度なわけ。
今はもっと暑いですけどね。
っていうのがあって、さっきのマイナスの値を取りたくないっていうのも含めて、
かおり
生活の中で使いやすい温度っていうのがあって、ファーレンハイトが使われている国もまだあります。
よしやす
やめてほしいんですけど。
かおり
そうね、やめてほしいね。
よしやす
という感じで、温度の定義を決めて、とりあえず温度が測れるようになりましたが、
いろんな温度、さっきから出ているいくつかの温度で言うと、典型的なもの、ここからは全部摂取でお話しますけど、
たまに絶対温度も出ますけど、0度、100度、ここは皆さんおなじみですよね。
あと、皆さんの体温も36度ぐらいっていうので、有名って言ったら変ですけど、
だいたい日常的によく見る温度です。
他に、あつあつといえば、どんなのがあつあつな温度でしょう。
かおり
おでん。
よしやす
お料理はだいたい、煮物とかは100度未満ですよね。
一方で、揚げ物とかは180度ぐらいまでですよね。
かおり
確かに油の温度ね。
よしやす
そうそうそうそう。
日常で、オーブンの温度って言うと150から180ぐらいで、180を超えると、
オーブンはできるのか、油の温度は200度ぐらいになると自然発火するというかですね、
火がつくので、それ以上揚げないようにしましょうとかっていうのがあったりします。
あとはね、鉄とかアルミとか、そういう身近な金属が溶ける温度とかっていうのも、
たまに出てきて、実験とかで、
なんでしたっけ、ビスマス。
ビスマスの結晶とかを作ろうっていうキットとかがあって、
ビスマスっていう金属は、上手に結晶化させると、虹色にきれいな色になるし、
形がね、立方体を組み合わせたような形になるので、ビスマスの結晶っていうのが出たりしますが、
27:01
よしやす
ビスマスの溶ける温度は271度。
身の回りにある金属としてはやや低め。
アルミニウムは660度。だからアルミニウムは焚火とかに入れても溶けます。
で、鉄。鉄は1536度。銅は1085度。
鉛は328度とかがありまして、
古代からね、いろんな金属が使われていますけれども、
青銅とかのほうが、青銅は合金なんですけど、
青銅は何度で溶けるんだっけな。700度くらいだっけな。
で、焚火でもなんとかすれば作れる。炭でも作れるんですけど、
鉄が溶けるのは1536度なので、1536度以上に温度を上げるのはとっても大変だったんで、
鉄をドロドロに溶かすっていうのは、よっぽどいろんな工夫をしないとできなかったんです。
一方で、鉄自体はね、1500度まで上げなくても柔らかくなるので、
一度鉄の、ある程度純度の高い鉄にしたものは、
1000度強くらい、1200度くらいまでの温度で、
柔らかくして叩いて曲げてとかっていうのをやることで、
加工ができるっていうようなやり方をとっていました。
で、身の回りのものでいくと、ちなみになんですけど、
金は有点が1064度、銀は962度だそうです。
で、このくらいの温度になると、溶けて液体になるという感じですね。
で、皆さんご存知の水銀。
かおり
はい。これでももう溶けてるよね。
よしやす
水銀は常温では液体、固まる、つまり有点はマイナス39度。
だからマイナス39度よりも温度を下げると固体になります。
一方で357度になると蒸発してしまいます。
でね、金を水銀に混ぜると、少し温めると結構溶けて、
金入り水銀溶液になるんですけど、
これを何かに塗り塗りして火で炙ると水銀だけ蒸気になって飛んで、
金メッキができるっていうやり方がありまして、
これが奈良の大仏とかで使われた、ちょっとざっくりしてますけど、
水銀を使った金メッキの方法で、多量に水銀を蒸気にして使ったっていうので、
疫病ならぬ水銀中毒で死人が増えて、
やっぱりここでやっていてはいかん、都を変えようってなったんじゃないかという説もあるぐらい。
あと、暑い温度で皆さんがよく知っているものって何かありますか?
かおり
一番わかりやすいのは太陽の表面。
30:01
かおり
でも表面ってあんの?
よしやす
太陽の表面は地球に向いて見えるところですからね。
かおり
地面がないのか。
よしやす
地面はないです。ドロドロだけど表面はあります。
そこの温度は約6000℃。
私たちは太陽の表面温度を何で測ることができるかっていうと、
太陽がから出ている光を測定すると測れるっていうのが温度の測り方です。
さっきからね、採算、物をくっつけて熱平衡になった時に温度が同じって話をしてました。
つまり温度計を何かにくっつければ温度計の先っぽがある温度になって、
そこの物理現象を測れば温度は測れるって言ったんですけど、
そこまで言ってないか。そういうふうに温度計は作れるんですけど、
触れないほどの温度を測るっていうのは何でできるかっていう話で、
太陽の表面温度は6000℃。誰かが測りに行ったわけで、
現場まで測りに行ったわけではありません。
物質は温度があるとき、つまりブルブル震えているときには、
そのエネルギーをある特定の電波として発するという特性があります。
これ、穀体放射っていうんですけど、そのエネルギーを発すると、
少しずつ温度は下がっていっちゃうんですけど、実際にはね。
なんだけど、これが温度と物質によってある電波が出るっていう特性が決まっていて、
多くのものは穀体というものに近似をすると、
6000℃だったらこのくらいの電波が出るよね。
7000℃だったらこのくらいの電波が出るよねっていうので、
すごく暑いものについては、人間が目で見てわかるぐらいの電波、
つまり光が出てくるというふうになっています。
かおり
ほう。じゃあ、光ってる星っていうのは、ものすごく暑いってこと?
よしやす
そうそう。これはね、タモコでどっちがニワトリかっていう話はあるんですが、
太陽が6000℃の穀体放射で輝いていて、
その6000℃のものが出す電波が地球に降り注いでいて、
地球の大気ではある電波は吸い取られてしまって、
地上に届くっていうのはそんなにたくさんの波長、
つまり周波数でいくと低いから高いところまで、
波長でいうと長いところから短いところまでのあるところだけが地上に届きます。
で、その地上に届くある特定の波長のエネルギーを、
動物たちはものを見るのに使い始めたんで、
皆さんが見えるものは、6000℃の穀体放射から出てくる電波、
つまり可視光っていうのが見やすく作られているわけです。いいですか?
33:00
よしやす
つまり、私たちの目の特性は、
太陽から降り注ぐ6000℃のものが輝いている電波の中から、
大気とかね、そういうもので遮られずに地上に届くものに適した、
感度を持っている。もちろんね、人間が見えるところよりも、
もう少し波長が長いものまで見える、または波長が短いものまで見えるっていう動物いますけれども、
そこが見えるっていうのは、太陽の6000℃っていうのと、
地球の大気がどう電波を遮るかっていうので決まってくるというか、
かおり
そこに最適化して、そんなところが見えるようになっています。
よしやす
ということで、人はさっき言った国体放射の光を感じられるので、
太陽っぽい赤さを持ったものは6000℃だっていうことがわかるはずなんですよ。
ということはどういうことかっていうと、温度が高くなるとさっきの国体放射の電波の周波数が変わってきます。
人間の目から見ると、赤っぽい光がだんだん青っぽくなってきますっていうのがありまして、
星で赤っぽい星ほど温度が低くて、青っぽい星ほど温度が高いというのが、
この国体放射が温度によって違う。温度が高いと波長が短い、つまり周波数的には高いものが見えるとか感じられるというか、
ので、星の表面温度はそこに行かなくても、星が出している光を見ればわかるというふうになっていて、
今一番高いというふうに測定されている星は、
2023年の1月の記事ですけど、10万度以上もある高温の星を発見したよというニュースが天文ニュースで出ています。
南アフリカの大型望遠鏡で見つけられたデータで、
2023年1月9日の報告で、最も高温のものは表面温度が18万度にも達すると言われています。
太陽の表面温度は5,800から6,000度という感じで、
セシ5,800度が太陽の表面で、6,000度は絶対温度だったりするんだよね。
ここからまた温度に話が戻るんですけど、つまり何かを熱くすると光が出てくるわけね。
それを使って電球というのが作られて、電球のフィラメントというのがありますけど、
昔々のイジソンさんが作った頃のフィラメントは、鮮度もいかない温度でしたが、
36:01
よしやす
タングステンという金属で作ったフィラメント、電球の中のものは、
いろんな工夫があって、中の空気を抜くとか、不活性ガスを入れるとかっていうので、
タングステンで作った、いわゆる白熱電球、白い熱の電球って書くでしょ。
かおり
うん。
よしやす
白熱電球の温度は3,000度ぐらいです。
で、白熱電球が3,000度ってことは、3,000度のものが出す光を使ったものが白熱電球で見えるものです。
で、温度が上がっていけば、白熱電球はちょっと赤っぽいんですけども、
だんだん青っぽくなるっていうのが照明でもできるんですけど、
ここにカメラの色温度っていうのが関わってきて、
温度っていうとカメラにも設定があって、ホワイトバランスっていう中に色温度の設定っていうのがあったりします。
カメラなんだけど、温度の設定をするんですけど、
色温度っていうのがあって、これは環境に降り注いでくる光が6,000度の国体放射、
つまり太陽から注いでくるような光の分布を色温度6,000にしましょうと。
白熱電球を使った時のやつを色温度3,000にしましょうということで、
赤、青、緑のバランスがどこに行ってるかっていうのを国体放射の温度で表したのが色温度っていうやつです。
一般的にというか、白熱電球が3,000ぐらいで、太陽が6,000ぐらいで、
蛍光灯とかだと8,000ぐらいなんですけど、
蛍光灯が8,000度になってるわけではなくて、蛍光灯はある波長の光を出すように調光されていて、
我々が普段使ってるやつはちょっと青っぽい。
皆さんは白っぽいって思うかもしれませんけど、ちょっと青っぽくて、
色温度に換算すると8,000度ですよみたいなことになっています。
同じように晴れてる日は6,000度の色温度っていう光が注いでますけれども、
曇った日は色温度が徐々に高くなってしまって、
それは雲の温度が高いわけではなくて、赤と緑と青のバランスが8,000度のものが出している光のバランスと近いから色温度を8,000にしましょうとかっていう風になっていて、
ここにも温度っていうのが出てくるというのが、さっきの国体放射と温度と光の関係です。
もしね、太陽の表面温度が違ったり、地球の空気の素性が違ったりしたら、私たちの目が感じられる温度も、温度つまり光の波長も違って進化したかもしれません。
で、じゃあ私たちは温度をさっき言ったね、触らないと感じられないかっていうとそんなことないですよね。
39:05
よしやす
なんかこう、焚き火の近くに行くとちょっとほっぺたが熱い感じがするとか、そんな感じで先ほど言った6,000度ぐらいのものは光を発していますけれども、
それよりも温度が低いものはもう少し長い波長の電波を発しています。
これ赤外線って言います。つまり赤外線を測ってあげると、6,000度とか5,000度とか1000度とかじゃない、もっと低い温度のものも温度がわかるんじゃないかっていうので、
私たちの体温とかね、0度から100度ぐらいまでの間のものでも、ある分布の赤外線を出しているので、これがわかるセンサーを作ると温度が測れるという風になっていて、
非接触温度計、皆さんが知っているのはもしかしたら耳の中に突っ込んで体温を測るものだったり、
あとはサーモグラフィーって言って、画面に温度の分布が青から赤の色分けで出るやつとかがあると思うんですけれども、
そういったものも赤外線を測ることで、それが国体放射というか、実際にはちょっとだけ補正をしているんですけれども、
こんな赤外線を出すものはこのくらいの温度に違いないという情報を使って温度を測るっていうのをやっています。
なので、最初に言ったくっつけると熱平行になって同じ温度になるから、温度センサーをくっつけると温度が測れるだけではなくて、
輝き、赤外線だったり可視光の輝きを見れば温度がわかるという温度の測定もあったりするというのが温度の特徴です。
なので、宇宙の遠くにある星たちの表面温度もそんな風にして測れるという風になっています。
あとはね、低い方の温度で皆さんが思いつくのは、なんだろうね、ドライアイスですかね。
もちろんね、冷蔵庫、冷凍庫。
冷凍庫はマイナス16度とか18度ぐらいですけど、ドライアイスの温度はもっともっと低くて、
しっかりとというか炭酸ガスが固体になっていて蒸発するのはマイナス79度です。結構低いです。
なので、ドライアイスを触ったりすると糖症にすぐになるとかっていうのがありますので、気をつけていただきたいんで、
今やね、皆さんがすぐにアクセスできる低い温度といえばドライアイスが一番手っ取り早く低い温度にできるんじゃないかと思います。
かおり
はい。
よしやす
なんだっけ、ドライアイスの作り方は温度を下げる。さっきね、オープニングで絶対冷凍に近づけるって大変と。温度を下げるの大変よって話をしたんですけれども、
42:07
よしやす
ドライアイスは二酸化炭素をあんまあったかくなくていいんですけど、それを急激に膨張させる。
つまり、ある温度の気体を急に広いところに持ってくと、今までスピードが速くて、おしくらまんじゅうしてたやつがふっと広いところに行くんで、
片透かしをくらって温度が下がるっていう風になってるんですよ。
かおり
へー。
よしやす
そうそう。
かおり
それって基本的に他のも同じ作り方ですか?
よしやす
いや、ドライアイスは。
かおり
ドライアイスはってこと。
よしやす
それが一番作りやすい作り方なので、ドライアイスを作るっていうのは、冷凍庫で冷やすんじゃなくて、ポンプで冷やす。
ポンプで圧縮したり、それをパッと広げることで、冷えるっていうのをやって温度を下げるっていうのをやってます。
なので、ちょっと変わった作り方です。どっかの回で説明したことがあるんじゃないかと思います。
かおり
なんか前説明したのは、あのもくもくしたのはドライアイスじゃないよ。
よしやす
二酸化炭素じゃないでしょ。
ドライアイスじゃないよ。それはドライアイスは固まってますからね。
かおり
ドライじゃないアイスじゃないよって。
よしやす
そう。水滴。
かおり
水蒸気。
よしやす
そうそう。というのがありまして。
かおり
あれ?違った?
よしやす
水蒸気、水蒸気。合ってます。
かおり
よかった。
よしやす
なので、そんな感じでドライアイスができていますっていうのと、
みなさんもね、学校で習ったかもしれませんけれども、水をどんどん冷やしていって、0度になる。
さっきのと言うと、ドライアイスはマイナス79度で固体から気体になるんで、
ドライアイスを置いておくと、マイナス79度の表面から気体になって、熱が奪われて、
表面はずっとマイナス79度になってますよというのと同じように、
水をどんどん冷やしていくと、0度までいって、0度からその下には急には下がらなくて、
0度から冷やしていくと、水が氷になるっていうのに変化して、そこで熱が使われて、
ん?熱が使われて、熱を放出してか、温度がキープされて、
一方で、氷を温めていくと、ほぼ0度で氷が溶けるのに熱が使われて、
0度から上がらないというのが氷の表面でね、っていう特徴があります。
で、100度もそうで、お湯を沸かすと100度までは温度が上がるけど、
100度を超えたところは水が水蒸気になるのに使われて、お湯の温度はそれ以上上がらないっていうのがあります。
45:03
よしやす
つまり、氷を首に巻いておけば、氷が全部溶けるまで、ほぼ0度な温度がキープできるわけですよ。
かおり
それはいいですよね。
よしやす
で、最近、ここ3年ぐらい、首に巻く微妙な保冷剤っていうの売ってますよね。
かおり
微妙な保冷剤って何?
よしやす
要は、そんなに冷たくないけど、やや涼しいっていう首に巻くやつ売ってますよね。
はいはい。
かおり
あれなんていうの?
微妙な保冷剤。
そうそうそうそう。
よしやす
あれは、
ネッククーラー、なんていうんだろうね。
冷凍庫に入れて、冷たいものを保管するための保冷剤は、0度では凍らなくて、もっと低い温度で凍るようになっていて、
溶けるときに、0度よりも低い温度を保ってくれるっていうのが、保冷剤のいいところなわけね。
一方で、首に巻くやつは、ずっと冷えたと冷たすぎるんで、25度とか27度とかで、固体から液体に溶けるっていう物質が入ってます。
かおり
はい。
よしやす
どういうことかというと、例えば27度で溶けるっていう物質にしましょう。
そうすると、水道水とかでジャーって流しておくと、15度ぐらいまでとか20度ぐらいまで冷えますよね。
そうすると、熱がネッククーラーから奪われて、だんだん温度が下がるんですけど、まず27度ぐらいで温度が止まって冷やしてるときね。
その後、その物質的にはだんだん凍っていくわけ。
で、全部が凍ると15度ぐらいまで下がるね。
あとが水の温度まで下がるわけ。水が15だとすると。水が20だったら20度までしか下がらないんだけど。
で、20度まで下がったやつを首にくっつけると、20度からじわじわ上がっていって、27度になると、
そっからは中の物質が溶けるのに温度が使われて、熱が使われて、27度をしばらくキープして、全部が溶けるとその上に上がるっていうので、
やや涼しい微妙な温度の保冷剤として使えるっていうのがネッククーラーの仕組みなんです。
かおり
はい。微妙な保冷剤ね。
よしやす
そう。私は買ったことがないし、体験したことがないんですけど、なんとなく涼しいっていうのが続くんでしょ。
でも微妙、私も思ってはいるんだけど、微妙かな。
やっぱりね。
かおり
もうちょっと温度低くていいのかなと思って。
そういうことね。
多分だからトラブルとか起こさないように、そこまで低くないんだと思う。
あとその物質自体もね、あんまり害がないものとかでその温度なんだと思うんだけど、もうちょっと低くてもいいかななんて。
48:02
よしやす
涼しさ的にはね。
かおり
そうそうそうそう。ほとんどだから使ってないなーって。
よしやす
そうなんですね。という感じで、ちょっと今日はアラカルト的に温度に関する話題をいくつかお話をしてきました。
かおり
はい。
よしやす
基本的には温度というのは、分子や原子の振動とかね、空気を飛ぶスピードっていうのが温度です。
ですが、温度っていうのをいろいろな視点でどうやって温度の目盛りを作ったかみたいな話とか、温度がゼロになるとこはいくつかみたいな話とか、いろんな温度についてのなぜこの温度になってるかというのとかをお話をしてきました。
はい。
熱圧の話題にどれだけ合ってるかどうかわかりませんが、
かおり
熱かった?
よしやす
あ、少なくとも太陽の表面は6000度ですからね。
かおり
まあそうか。ちょっと火傷しちゃうね。やっぱ太陽も職人さんだと素手で触るのかな?
よしやす
職人さんはいないんじゃないですか、太陽は。
かおり
いないのかな?
よしやす
工成職人はそんなにいないんで。だし、目で見てわかるんじゃないですかね。触らなくてもね。
かおり
ああ、そうなんですね。
よしやす
まさにさっき言った、何で温度を感じるかっていう話で、肌で感じる温度、熱くても肌で無理矢理感じる温度、そして目で感じる温度、あとはなんとなくね、顔にヒリヒリするような熱を感じるような感じ方、いろんな温度の感じ方があるというのも、自分の体感で確かめてみるといいかなと思います。
あ、火傷はしないようにしてくださいね。
はい。
ということで、今日はあつあつ温度についてお話をしてきました。
かおり
はい。
よしやす
この番組では皆様からのメッセージをお待ちしております。
メールの宛先はrica at mark 0438.jp、rika at mark 数字で0438.jpです。
私たちのグループソンライプロジェクトではウェブサイトの運営をしていまして、sonnai.com、sonnai.comというサイトで過去の配信も含めて公開をしています。
もう辞めてしまったようなポッドキャストの番組も残っていたりするので、興味があったら聞いてみてください。
あとですね、この番組の100回前よりも昔のやつもそこに行けば聞けるので、もしよかったら聞いてみてください。
かおり
はい。
よしやす
またですね、audiobook.jpというところで聞き放題での配信も行っております。
こちらにはおまけの音声がついておりますので、そちらもよかったら聞いてみてください。よろしくお願いします。
かおり
よろしくお願いします。
よしやす
ということで、そんなにかの時間、第580回、あと20回で第600回ですね。
かおり
おおー。
よしやす
楽しい明けにはなると思いますけれども、なんとか休まずに続けたいと思います。
はい。
ということで、お送りいたしましたのは、よしやすと。
かおり
かおりでした。
よしやす
それではみなさん、次回の配信でまたお会いしましょう。さようなら。
かおり
ごきげんよう。
