水面を押す力

まとめ

解説

物質は温度の上昇に伴い体積が膨張する性質を持つ。空気などの気体も熱によって膨張するが、水が液体から気体（水蒸気）へと状態変化する際の体積変化は極めて大きく、約1700倍に達する。丸底フラスコを用いた実験において、少量の水を熱湯で加熱すると、発生した水蒸気がフラスコ内の限られた空間で急激に膨張し、残っている水の表面を強く押し下げる。この「水面を押す力」によって、水はガラス管を通って上方へ勢いよく噴き出すのである。対照実験として、水の表面に油を注ぎ水蒸気の発生を抑制した装置では、空気の膨張のみが働くが、水を噴き出させるほどの力は生じない。この比較により、間欠泉のように水を高く噴き上げるエネルギーの源泉が、水蒸気爆発に近い急激な体積変化にあることが証明される。