「この理由わかる?」缶ビールを濡らした紙に包むと10分でキンキンに冷える?→話題のツイートを理科の先生が実験で検証

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理科教師とらふずく @raptorial_owlet

理科の教師がやっていますが学術的でも教育的でもないアカウント。骨格標本作成、動植物、授業のアイデア、お絵かき、たまに育児。好きな動物はホンドタヌキとフクロウ。好きな花はマツムシソウ。専門畑は昆虫病原菌。

youtube.com/channel/UCfm5A…

ナベきちペダル @maple4124

酔っ払いの知恵。常温ビールをいち早く冷やすには、濡らしたキッチンペーパーに包み、冷蔵庫にin。大体10分ぐらいで冷えたビールに早変わり!普通に冷やすと4時間ぐらいかかるから、相当早く飲める。 pic.twitter.com/eJkJvwGYQk

2018-12-19 17:59:57
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理科教師とらふずく @raptorial_owlet

この理由がわかる? 私にはわからない。なんとなくイメージは出来るけど、理由を考えるとわからなくなった。リプライ見てたら気化熱と書いている方がいたけれど、冷蔵庫の中(7℃くらい?)でここまで十分に冷やせるほど水が蒸発するものだろうか。twitter.com/maple4124/stat…

2018-12-21 05:51:34
理科教師とらふずく @raptorial_owlet

なんと言っても四時間が10分である。ここまで劇的に熱を奪いやすくなるなんてことが、濡れたキッチンタオルを巻いただけで起こりうるのだろうか。 気化熱の可能性が高いと仮定して、ついでに比熱も考えてみたけれど水の比熱が4.2に対して缶の主要な材料であるアルミニウムは0.9。

2018-12-21 05:58:48
理科教師とらふずく @raptorial_owlet

冷えやすいという点ではアルミニウムのままの方がずっと冷えやすいのである。 これはもう、実験しかあるまい。

2018-12-21 05:59:39
理科教師とらふずく @raptorial_owlet

電車待ってる間に対照実験考えてたんだけど、濡れキッチンタオルと同質量のアルミ箔巻き付けておいたら一番冷えるのではないかね。

2018-12-21 06:25:12
理科教師とらふずく @raptorial_owlet

んで、もう少し考えてみた。 アルミ缶そのままの場合、アルミ缶そのものは缶内部の室温(ぬるい、という意味合いでの室温)の液体の熱が伝導し、この熱は冷蔵庫内に放出される。外に濡れキッチンペーパーがあった場合、缶内部の液体の熱はさらにキッチンペーパーに含まれる水に伝導する。

2018-12-21 06:29:53
理科教師とらふずく @raptorial_owlet

はいはいはい、という訳で仮説2つまとめます(パワポでお絵描きしてみました) 多くの方からアドバイスを頂戴した通り、おそらく気化熱ではなく(寄与してないとは限らないけど)熱伝導率と比熱の問題かと。間違っていたらご指摘お願いいたします。 pic.twitter.com/h8x54jqaVc

2018-12-21 11:22:07
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理科教師とらふずく @raptorial_owlet

と、言うわけで実験系を試作。コーヒー2杯立て続けに飲んだらさすがに胃がムカムカするぜ! pic.twitter.com/6vb9wFwMkt

2018-12-21 13:52:26
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理科教師とらふずく @raptorial_owlet

まず気化熱の影響を調べるため、室温(約25℃、湿度22%)で実験した。 10分間の計測で、約2℃の低下。 室内の湿度が十分に低いときには、気化熱だけでも有意な温度低下が認められた。意外…! pic.twitter.com/XzlKa3ghQa

2018-12-21 14:33:37
理科教師とらふずく @raptorial_owlet

さて、実験系が完成した。冷蔵庫内の気温を再現するために、10℃、気化熱の影響をできるだけ避けるために湿度95%の環境を用意する。 この状態で10分間やってみたらどうか… pic.twitter.com/OvsNHS86kM

2018-12-21 15:23:53
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理科教師とらふずく @raptorial_owlet

わかりづらかったので、キャプチャ画像で結果だけ。 実験開始時 ・非キッチンペーパー区→35℃ ・キッチンペーパー区→35.5℃ この誤差は温度計の精度の問題なのであまり気にしないで欲しい。 結果 ・非キッチンペーパー区→23℃ ・キッチンペーパー区→22℃ pic.twitter.com/x1ozV1ubhv

2018-12-21 15:30:20
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理科教師とらふずく @raptorial_owlet

つまり、キッチンペーパーを巻いていないと10分で2℃低下するのに対して、水で湿らせたキッチンペーパーを巻くことによって3.5℃低下することが判明した。 明らかに、水で湿らせたキッチンペーパーを巻いた方が温度が低下する。

2018-12-21 15:32:23
理科教師とらふずく @raptorial_owlet

結論:10分で「キンキンに冷えた」はさすがに盛りすぎ(←違う、と) いやいやいやいや、10分は嘘でしょ!気化熱の影響と合わせたとしても(条件違うから単純比較出来ないけどさ)、-5.5℃では元々の室温が12℃くらいだったことになる。 おかしいって!

2018-12-21 15:35:46
理科教師とらふずく @raptorial_owlet

オーケー。 じゃあ以上を踏まえて本格的に冷蔵庫行ってみようか。

2018-12-21 15:50:42
理科教師とらふずく @raptorial_owlet

実験開始時(教員室に移動しました。机上がきちゃないのはスミマセヌ) どちらの実験区も24.5℃ 今回、正確を期するため温度計を選び抜きました。 pic.twitter.com/SvEpnChxyx

2018-12-21 16:03:49
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理科教師とらふずく @raptorial_owlet

冷蔵庫にイン! これで10分放置。 温度計を外したのは冷蔵庫の気温の影響を避けるため。 pic.twitter.com/aiDjzigUba

2018-12-21 16:05:42
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理科教師とらふずく @raptorial_owlet

10分経過! それぞれ22.5℃と20.5℃ さすがに10分では飲み頃にはなってくれなかったけれど、有意な差は出ているね。 継続してみよう。次の10分! pic.twitter.com/TYaWmgcPg5

2018-12-21 16:12:06
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理科教師とらふずく @raptorial_owlet

30分経過! 16℃と20℃になった。差が開いてきたかな? pic.twitter.com/qGpllFRy7y

2018-12-21 16:33:16
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理科教師とらふずく @raptorial_owlet

40分経過! 14.5℃と18℃。 冷蔵庫内部の気温は約10℃なので、もうすぐゴールが見えてきている。 pic.twitter.com/PJ7JwBh4R2

2018-12-21 16:43:14
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理科教師とらふずく @raptorial_owlet

絵面が変わらなくて退屈なので50分と60分同時に出します。 50分→13℃、17℃ 60分→12℃、16℃ 水温低下のスピードが遅くなってきました。 pic.twitter.com/nBa7FM4yFv

2018-12-21 17:05:04
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理科教師とらふずく @raptorial_owlet

そして編集してないデータで申し訳ないですが、グラフにして可視化するとこんなです。確かに早く下がるけど、やっぱり四時間が10分はない… こんな結果で申し訳ないですが… やっぱり氷水の中でクルクル回した方が冷えるかもね… pic.twitter.com/Ug0N0XxLs6

2018-12-21 17:07:14
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理科教師とらふずく @raptorial_owlet

とりあえず今日の実験はここまで! というか、元のデータが正しいと信じて仮説を立てて実験したけれど、結局のところ ・気化熱も比熱もどちらも関わっている ・濡れたキッチンペーパーを巻くことによって、温度低下を早めることが出来る ・Twitterの情報を安易に鵜呑みにしてはいけない ですかね。

2018-12-21 17:12:47