一般小学生
まとめ
【定義】
間欠泉とは、地熱によって加熱された地下水や水蒸気が、一定の周期で地上に噴出する現象である。
まとめ
加熱により水が「蒸発」して「水蒸気」に変化する際、体積が劇的に膨張する。この時に生じる「水面を強く押す力」が、空気の熱膨張による圧力を上回り、水を管から勢いよく噴出させる主因となる。
解説
間欠泉の噴出メカニズムは、状態変化に伴う体積変化を比較する実験によって説明できる。丸底フラスコを用いた対照実験において、少量の水のみを入れた場合は熱湯に浸すとガラス管から水が噴き出す。一方、水の上に油の層を重ねて蒸発を妨げたフラスコでは、水は噴き出さない。この結果から、単なる空気の熱膨張だけでは水を押し上げる力として不十分であり、水が水蒸気に変わる際の急激な体積膨張が決定的な役割を果たしていることが考察される。地下の空洞で同様の現象が起きることで、イエローストーン国立公園で見られるような巨大な水煙が周期的に発生するのである。
小学生のみなさんへ
地面から熱いお湯が空高くふき出す「間欠泉（かんけつせん）」という現象を知っていますか？これは、地下で温められたお湯が「水じょうき」という気体に変わるのが原因です。水が水じょうきになると、体積（大きさ）がとても大きくふくらみます。この水じょうきが生まれる時の大きな力が、お湯を地面の外までおし上げているのです。空気があたたまってふくらむ力よりも、水が水じょうきになる力の方がずっと強いので、あんなに勢いよくお湯がふき出すのですね。
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