お湯からはどうして湯気が出るの？

お風呂に入っているときに、鍋でお湯を沸かしているとき、水面から出る白い湯気。子どもはそれを不思議に思い「お湯からどうして湯気が出るの？」と尋ねてきたことはありませんか。

しかし、こういった「お湯から湯気が出る」なんて当たり前な現象については、なかなか答えられないものです。しかし、大人から見ると当たり前な現象に「不思議だな」「どうしてだろう？」と思うことって、子どもの着眼点は素晴らしいものだと感じませんか。

では、どうしてお湯からは湯気が出るのでしょうか。

湯気の正体は、水です。水は温められると水蒸気の状態となり、それが冷やされて、また水の状態へ戻ったものです。

水は3つの状態に変わることができます。普通の水の状態（液体）、氷の状態（固体）、そして水蒸気の状態（気体）です。水と氷は目で見えますが、水蒸気は目で見ることはできません。つまり、水は水蒸気になると、空気の中にまぎれて、見えなくなってしまうのです。

水蒸気は、水が蒸発してできるものです。コップに水を入れておくと少しずつ減っていくように、特に温めなくとも自然と蒸発するものです。温めると一気に大量の水蒸気となります。

水蒸気は冷やされると水の状態に戻ってしまい、空気の中にまぎれて隠れることができなくなってしまいます。その瞬間、私たちの目には湯気として、その姿が映っているのです。

水には不思議がいっぱいある

水には、子どもから見て、他にも「なんでだろう？」「不思議だな」と思うことがたくさんあります。ここからは、水に関する「どうして？」についてまとめていきます。

どうして水は冷たいの？

人間の体温は36〜37℃くらいです。普通、水道から出てくるのは、体温よりも低い温度の水です。水道水は体温よりも低いため、冷たく感じるのです。

また、熱がもつ性質からも説明してみましょう。

すべてのものには、必ず「熱エネルギー」というものが存在します。水に、熱を加えて熱エネルギーを大きくすると、温度は上がり、お湯となります。反対に熱をうばって、熱エネルギーを小さくすると、氷になります。もちろん人間の体にも熱エネルギーはあります。

そして、この熱エネルギーは、温度が高い方から、低い方へと流れるという性質があります。冷たい水を触ると、手と水との温度差があればあるほど、「冷たい」と感じるはずです。手の熱エネルギーが、どんどん水の方にうばわれるためです。逆に、手をお湯に入れた場合も同じで、お湯が手の温度よりも高く、お湯の熱が手に伝わり、「熱い」と感じるのです。

どうして水は透明なの？

水は、酸素と水素という2つの気体からできています。水が透明なのは、この水を構成する2つの気体も、光を通しやすい性質をもって、透き通っているためです。

ところで、透明でない水もあります。たとえば、絵の具を混ぜれば、青や黄色の水が出来上がります。また、工場などから出る廃水や、街を流れる川もだいたいにごっていますよね。

このように、水の中にいろいろなものが混じっていると、色がついていたり、汚れていたりするのです。色がついた水は、水の中に混じっているものの色が見えているのです。

水は何でできているの？

先ほども述べた通り、水は、酸素と水素という2つの気体からできています。しかし、顕微鏡で調べただけでは、水はただの透明な液体にしか見えずに、このことはわかりません。

イギリスの科学者、ニコルスンは、水に電気をかけて、水の正体を調べる実験をしたところ、そこに水素と酸素が発生することを発見しました。電気のプラスの方には、酸素。マイナスの方には水素が発生し、さらにその量は、酸素1に対して、水素2の割合ということまで発覚したのです。

また、そのあとの実験では、水素ガス2と酸素ガス1を混ぜて、爆発させると、水ができることまでわかりました。

このように、2つのものを合わせるとまったく違う性質を持つものができるのは、非常に不思議ですが、こういったことは化学の世界では普通のことなのです。

どうやって水は作られるの？

ふだん私たちが飲んでいる水道の水は、水道局の浄水場から水道管を通って、家庭や学校に送られてきます。浄水場とは、川の水や井戸水を飲んでも大丈夫なくらいまで水をきれいにするところです。

では、浄水場に送られる川や井戸の水はどこからやって来るのでしょう。答えは、雨の水です。雨の水が集まって川に流れ込んだり、または、地面にしみ込んで井戸水になったりするのです。

それでは、雨の水はどこからやって来るのでしょうか。雨の水は、海の水が太陽の熱によって蒸発し、雲になり、そしてその雲から降ってきたものです。つまり、雨の水はもともと海の水だったのです。ですから、水道の水はもともとは海の水だったと言うことができます。海の水は塩辛くて、そのまま飲むことはできませんが、蒸発するときに、塩だけは海の中に残りますから、蒸発した水は飲み水として十分に利用可能なのです。

それでは、海の水はどうやってできたのでしょうか。それは、今から約46億年前の出来事になります。当時、地球の周りを厚くおおっていた大昔の空気から、ものすごい勢いで大雨が降ってきました。これが海の誕生です。

水は、このように大昔地球で作られたのが始まりであり、そのとき作られた水が、海となったり、雲となったり、雨となったり、川や井戸の水になったりするのです。水は地球のどこかで作られているわけではなく、地球誕生の少しあとの時代から地球にあるものなのです。そして、その姿を変えながら、地球の中で常にぐるぐると循環しているのです。

どうしてお風呂で身体が浮くの？

水は不思議な性質をいくつも持っています。その中に、水の中にある物を持ち上げようとする性質があり、水の中で体が浮くのは、水が体を持ち上げようとするからです。

この持ち上げようとする力を「浮力」と言います。浮力の大きさは、水の中に入った物と同じ量の水の重さに等しいです。

たとえば、水がいっぱいに入ったお風呂に入ったとします。首までつかると、水がたくさんこぼれるでしょう。そのときにこぼれた水の量は、首から下の水につかっている体の体積と同じ量です。

つまり、もともと水があるところに、余計な体が入ってきたのですから、入ってきた体の分の量の水がおし出されて、こぼれたわけです。ここで、先ほど述べた浮力の法則について考えましょう。水の中に入った物を持ち上げる浮力の大きさは、今、こぼれた水の量と同じになります。

子どもの「どうして」は成長のサイン

「どうしてだろう？」、「なんでだろう？」と子どもが思うのは、子どもが成長しているという証でもあります。ものごとの裏にある理由や背景について考えることができるようになってきた、つまりは思考力がついてきたということです。

ある時期の子どもは「どうして？」、「なんで？」を連発してくるので、ときには鬱陶しく感じるかもしれません。しかし、子どもの質問にうまく答えてあげれば、子どもは「そうなんだ！」と一種の感動と、「知る」喜びを感じます。そして、子どもの知的好奇心を伸ばすことにつながりますから、「わからない」では、すませたくありませんね。

今回の水の不思議のように聞かれても、知っていることばかりではありません。ママ、パパがさっとネットで調べて、答えを教えるのもいいですが、できれば子どもと一緒に調べてみましょう。調べながら、ネット始めとして、辞書や図鑑、地図などの使い方を教えてあげましょう。誰かに聞かなくとも、自分で調べられるようになると、子どもの自信にもつながります。

まとめ

いかがだったでしょうか。水の不思議について紹介してきました。

前に述べたとおり、水という当たり前なものを不思議に思うこと自体がすごいことであり、子どもの成長の証であります。まずは「よくそんなこと思いついたね」と褒めてあげましょう。

また、反対に子どもに「どうして湯気が出ると思う？」、「どうして、水は冷たいでしょうか？」とママ、パパから聞いてみるのもいいでしょう。たとえ子どもの答えが支離滅裂でもかまいません。子どもなりに一生懸命考えることが重要です。