冷たいコップの外側に水滴がつく理由

冷たい飲み物を置いておくと、コップの外側に水滴が現れます。中身が漏れたようにも見えますが、その水の主な出どころは周囲の空気です。空気中の見えない水蒸気が冷たい表面で冷やされ、液体の水へ変わる「結露」が起きています。

水滴はコップの中ではなく空気から来る

空気には目に見えない水蒸気が含まれています。冷たいコップに触れた周囲の空気は温度が下がり、含まれていた水蒸気の一部が液体へ変わって表面に付着します。米国地質調査所（USGS）は、凝結を空気中の水蒸気が液体の水へ変わる過程と説明し、冷えた飲み物のグラスから水が滴る現象を日常の例として挙げています。

露点は、水蒸気が凝結し始める温度です。米国海洋大気庁（NOAA）は、冷たい物体が周囲の空気を冷やし、その表面温度が条件に応じた露点より低くなると、水蒸気が液体として凝結すると説明しています。冷蔵庫から出したボトルに水滴が付くなら、ボトル表面は周囲の空気の露点より低い状態です。

露点は空気に含まれる水蒸気量に左右されます。同じ室温なら、水蒸気が多い湿った空気ほど露点が高く、表面をそれほど強く冷やさなくても結露しやすくなります。そのため蒸し暑い日は、乾燥した日より冷たいグラスに水滴が早く増えやすいのです。ただし量は表面温度、湿度、空気の流れ、時間などでも変わります。

冷たい窓に室内の湿った空気が触れると水滴が生じ、寒い場所から暖かく湿った場所へ移った眼鏡にも細かな滴が付きます。浴室の鏡の曇りも、温かく湿った空気が比較的冷たい鏡で冷やされる結露です。コップの水滴は、雲や霧の形成にも通じる水の気体から液体への相変化を、身近な表面で見ている現象です。

観察する場合は割れにくい容器を安定した場所に置き、こぼれた水は滑ったり電気製品に触れたりする前に拭いてください。冷えたガラスを急に加熱すると破損するおそれがあるため、急激な温度変化を避けてください。結露しやすい室内は換気や除湿を行い、濡れた場所を長時間放置しないでください。

次回は『炭酸飲料を開けると泡が急に出る理由』を解説します。

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