こんにちは、みんなの科学研究所の蛯原ようすけと申します。

おとなとこどものやさしい理科と科学のブログです。

 

まほうびんは、冷たい飲み物をいれておくと冷たいままの時間が長くなって

温かい飲み物をいれておけば、温かいままの時間が長くなって

とても便利ですね。

 

まほうびんは、びんの壁が厚くなっていたり、中を見るとピカピカの

鏡のようになっています。

 

どうして、こんな構造になっているのでしょうか。

 

分厚い壁、ピカピカの鏡にような内側の壁でなにがおきているのでしょうか。

ちょっと詳しく知りたくなってきますね。

ちょっと考えてみます。

 

 

まほうびんは、中に入れたモノが冷たければ冷たいままが長くなります。

まほうびんの中へ温度の高い熱のエネルギーが入ってこないんですね。

 

温まほうびんは、中に入れたモノが温かければ、温かいままが長くなります。

まほうびんの外へ温度の高い熱のエネルギー出ていかないんですね。

 

宇宙を作った”神様”は、エネルギーを与えたら自分の温度が低くなって、

エネルギーももらったら、自分の温度が高くなるように作ってしまいました。

 

この”神様”の作ったルールのせいで、

まほうびんの中に入れたモノから、外の空気に熱のエネルギーが出ていくと、

まほうびんの中に入れたモノの温度は下がります。

まほうびんの中に入れた熱いモノが冷めてしまします。

 

熱のエネルギーをもらった外の空気は温度が高くなりますが、

外の空気はとっても広いので、温度の上昇はほとんど分かりません。

 

逆にまほうびんの中に入れたモノへ、外の空気から熱のエネルギーが入ってくると、

まほうびんの中に入れたモノの温度が高くなります。

まほうびんの中に入れた冷たいモノが温かくなってしまいます。

 

 

まほうびんの壁は、2重の壁になっています。

外側の壁と内側の壁はくっついていないこうぞうになっています。

 

ちょっと隙間(すきま)があいていて、そこは、

ほとんど空気のない真空(しんくう)になっています。

 

外側の壁と内側の壁はくっついていないので、

 

まほうびんの中に入れたモノへ

外の空気から熱のエネルギーが入ってくることを少なくできるんですね。

 

この真空(しんくう)のすきまが、まほうびんの中に入れたモノから

外の空気へ熱のエネルギーが出ていくことをすくなくするようにしています。

 

空気があると、空気のモトの粒が振動して、

その振動がとなりの空気の粒へとリレーしながら振動が伝わっていって

振動にのって熱のエネルギーが伝わっていって、

最後には、外の空気に熱のエネルギーが伝わってしまいます。

 

ちょっとすきまがあいていて、

ほとんど空気のない真空なので、

空気のモトの粒が振動してリレーしながら

熱のエネルギーがつたわることが少なくなるんですね。

 

外側の壁と内側の壁の間にはほとんど空気のない真空(しんくう)のすきまがあるので、

空気の粒が温度が高いほうから、温度が低いほうへ動くことも少なくできて、

空気のが移動することにつられて動く熱のエネルギーの移動も

少なくすることができます。

 

 

 

さて、まほうびんの中をのぞいてみるとピカピカに鏡のようになっています。

 

これは、まほうびんの中に入れたモノから熱のエネルギーが光のエネルギーになって

外へ出ていくのを防止するための工夫なんですね。

 

約マイナス273℃より高い温度のモノは、熱のエネルギーをもっていて、

赤外線(せきがいせん)という光に変換して、モノから外に放出されています。

 

赤外線(せきがいせん)は、目に見えない光ですが、

温度が約マイナス273℃より高いモノから放たれていて、

温度が高いモノほどたくさんの赤外線(せきがいせん)を放ちます。

 

わたしたちの体からも赤外線(せきがいせん)は放たれています。

 

 

赤外線(せきがいせん)の光になって、

まほうびんの外へ放たれようとする熱のエネルギーを

まほうびんの内側へ戻すとよさそうですね。

 

そのために鏡を使えばよさそうです。

 

鏡は光を反射します。赤外線(せきがいせん)は目に見えませんが光です。

赤外線(せきがいせん)も鏡で反射します。

だから、ほうびんの中をのぞいてみるとピカピカに鏡のようになっているんですね。

 

 

昔は、ガラスに銀のうすい膜をくっつけて鏡にしたそうです。

ところが落とすと割れやすいので、ステンレスが使われるようになりました。

 

これでも、万が一、ガンと落として、内側の壁と外側の壁がくっつくと、

やっぱり、まほうびんの性能は悪くなってしまいます。

まほうびんは、落としたりしないほうがよさそうですね。

【みんなの科学研究所】　理念：好奇心から生まれるしあわせ

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