TANOKAGA! ~たのしい科学~

教科書では語られない科学ネタの紹介・解説を中心とした、学生向けのブログ

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ここは、私が「気になった科学ネタ」「自作した動画教材」などを紹介するブログです。

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夏ですね。毎日暑いです。
今でこそクーラーという文明の利器がありますが、昔は暑さを和らげるために日常生活にさまざまな工夫を取り入れてきました。
そのひとつが、日本古来より伝わる「打ち水」です。道路に水をまいてしばらくすると、その周囲が涼しくなるというものです。

その打ち水について、日本テレビ系で放送中の教養バラエティ「所さんの目がテン!」が検証実験をしていました。この番組はたいへんな長寿番組で、ときどき理科教育に有用なネタを提供してくれるのですが、今回のこの実験については、「ん?」と思うことがありました。

番組の解説と、打ち水についての私なりの考えは以下から。
番組では、
屋外の環境を再現(人工太陽光を照らし、部屋の温度を上げておく)した部屋にアスファルトを敷き、そこに水を10リットルまいて気温の変化を測定する
という実験をしていました。
結果は、
打ち水によってアスファルトから放射される熱が妨げられることで人間は涼しく感じる。だが、打ち水は周囲の気温を下げることはない。
というものでした。

確かに映像を見る限りでは、この結論が正しいように感じました。しかしここが私が疑問に感じたところなのです。

そもそも打ち水の原理は、水が蒸発する、つまり液体が気体に状態変化する際には、周囲から熱エネルギーを奪う現象、つまり「蒸発熱」を利用した行為です。
ちょっと難しく言うと、水が周囲の熱エネルギーを奪い、それを自身の分子運動エネルギーに変換しているわけです。周囲からは熱エネルギーが奪われますから、周辺にある物質の温度が下がるわけです。
さらに難しい、本質的な説明が必要でしたら、こちらの記事も参照してください。

私を含め、多くの人は「打ち水によって周囲の気温は下がる」と思っているようです。しかし番組ではそれが否定されてしまいました。涼しく感じるのは、道路からの放射熱(赤外線と思われる。)が減るせいだ! と言うのです。
ですが、本当に周囲の温度は低下していないのでしょうか?
「空気」は熱を伝えにくい性質を持ってはいますが、れっきとした物質です。水の蒸発によって空気の温度も下がるはずでは? というのが私の疑問です。

ここで私は、目がテンの実験手法に若干の不十分さ、または説明不足があるのでは、と思いました。(別に批判しているわけではありませんが。)

気になった点は以下の二つ。
  • 水をまいてから温度を計測するまでに5分しか待っていない。
  • 同じ部屋で何度も実験をしているのに、換気はちゃんとなされていたのか。

一つ目が特にいい加減だな~と思ったところです。
水をまいて5分しかたっていないのに気温を測って、「気温は下がらない」と決めつけていました。
前述のように、打ち水はまいた水が蒸発して初めて効果が現れるものです。たった5分じゃあ水が蒸発しきるわけがありませんよね? 現に、アスファルトにはまだ水が大量に残っていました。

二つ目は、何度も同じ実験をしていて、部屋の湿度が高いままではなかったのか、ということです。
一回の実験に水を10リットルまいていたそうですが、これは結構な量です。時間をおいておくと、部屋の湿度はかなり上昇したはず。このような実験では、条件を揃えるためにいちいち換気をしなければいけません。もちろん細かいことなので、番組中では換気をしたかどうか言っていませんでした。
仮に換気をしておらず、高い湿度のまま実験をしていたら、水が蒸発しにくい=打ち水の効果がほとんど出ない、ということになったはずです。

とまあ、ちょっと辛口な見方になってしまいましたが、「放射熱の遮断」というアプローチは「なるほど、それもあるな。」とちょっと感心しました。
ただ、もうちょっと時間をかけて実験をしてくれていたら、放射熱だけでなく、気温も下がっていたかも知れないですね。

あ、私はこれからも目がテン!を見ますよ、ええ。
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