「湯は水より早く凍る」現象議論沸く 大槻教授は批判
水よりもお湯の方が早く凍ることがある――。ＮＨＫの番組「ためしてガッテン」で紹介された不思議な現象が話題になっている。科学的には未解明で、物理 学者の大槻義彦・早稲田大名誉教授がブログで「実に馬鹿馬鹿もの」と批判している一方、雪氷学者らは「条件次第では起きる。まじめに研究しては」という。
７月９日放送の「今年も猛暑！お宅の『氷』激ウマ大革命」。「常識逆転！お湯は水より早く凍る」として、３７．２度と６６．５度の水を６０グラムずつ零下２５度の冷凍庫に入れ、高温の方が早く凍ったという実験などを紹介した。
番組に協力した前野紀一・北海道大名誉教授（元国際雪氷学会会長）によると、この現象は「ムペンバ効果」と呼ばれ、西洋で古くから知られていた。６０年代以降、米国やカナダなど多くの研究者らが実験を試み、論文や雑誌記事が出ている。
放送の後、ネット上で「ムペンバ効果」の検索件数が急増。ブログ読者に知らされた大槻さんは「お湯が冷えて水になるまで余分に時間がかかるのに、水より早く凍るわけがない」と批判する。
大槻さんのもとには１００件を超えるメールが届いている。大槻さんを支持する声もあるが、「自分で実験したのか」との批判も。そこで、大槻さんが冷蔵庫の製氷室で実験してみたら、お湯は早く凍らなかったという。
しかし、前野さんは「水よりもお湯が早く凍る場合がある」との立場だ。水が冷えるときに奪われるエネルギーより、湯が蒸発する際に奪われるエネルギーの方が大きい。風や湯の中の対流などの条件によっては「ムペンバ効果」が起こり得るという。
ただ、容器の大きさや形、熱伝導率、周囲の空気や水の温度など多くの条件が複雑にからんでおり、メカニズムの科学的な検証は難しい。雪氷学会会員の間で は「９月の日本雪氷学会で議論しよう」との声も。前野さんは「身近にも、まだ解明しきれない現象がたくさんあることを知ってほしい」と話している。（中山 由美）
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ＮＨＫ広報局の話 実験を繰り返し、高温水の方が早く凍るということを確認したうえで番組を制作しました。誤解を与えたとは考えていません。
【凍り方が違う】
プラスチックコップを二重にしたものを2組用意します。用意したコップに、20℃の水と60℃のお湯をそれぞれ100ccずつ入れます。そして、
－15℃～－30℃程度の冷凍庫に、割り箸2本を少し離して平行に並べ、その上にコップを置きます。もし、冷凍庫に入る適当な長さの温度計があれば、それ
ぞれのコップに入れてみて、コップの底の方の温度を計測してみてください。
冷凍庫に入れて、コップ底の方の温度が約8℃になると、両方とも水面が凍り始めました。20℃の水の方は、水面が全部凍り、底の温度は2℃でした。これに
対して、60℃のお湯の方は、水面の周りの方が凍り、真ん中が液体で、底の温度は0℃でした。その後、60℃のお湯の方が先に全部凍りましたが、20℃の
水の方はコップの上の方は凍りましたが、コップの底の方まで凍るのに時間がかかりました。
【どうして温度が高い方が先に凍ったか】
なぜ、60℃のお湯の方が先に凍るのでしょうか。もっとも大きな理由は、対流です。水は温度によって密度（同じ量の水で比べた重さ）が異なります。水面
で、冷やされた水は密度が大きくなって、下の方に下がり、密度の小さい下の方の水が上に上がってきます。この現象を対流といいます。コップ内の上下の温度
差が大きい方ほど激しく対流するため、60℃のお湯を入れたコップの方が早く全体が冷えていきます。
熱は、対流・伝導・放射で移動します。とりわけ、ものの移動がない熱伝導に比べて、ものが移動する対流の方が、多くの熱を移動させることができるというの
が、この問題のポイントです。20℃の水を入れたコップは、表面から凍り始め、その後、下の水は対流ではなく、熱伝導で冷えていったわけです。
NPO法人ガリレオ工房理事長 東京大学客員教授 滝川洋二
保守記事.196-21 よくわからんが、おもしろい
保守記事.196-22 これほんとう？ でもあんまりすごくない
保守記事.196-23 よくわからんが、えらいことになってきた！！
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保守記事.196-29 ほんとに、できるの？
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保守記事.196-31 「Ｍ資金」キタコレ！
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