なぜマシュマロを入れた容器内を真空状態にすると膨らむのか?

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    さてマシュマロを入れた容器の中の空気を抜いて、
    容器内を真空状態にするという実験を見たことがある人も多いのではないでしょうか。

     

    マシュマロが入った容器内の空気を少しずつ抜いていくと、
    容器内に入っているマシュマロは少しずつ膨らんでいきます。

     

    マシュマロが膨らんでいることは見れば誰にでも分かるのですが、
    実際になぜ真空状態にするとマシュマロが膨らむのかその仕組みを理解している人は意外と少ないです。

     

    そこでこのページでは、なぜ容器内を真空にするとマシュマロは膨らむのかを解説しています。

     

    どうぞご覧ください。

     

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    1.容器内を真空にするとマシュマロが膨らむ仕組みとは?

     

    では容器内を真空にするとマシュマロが膨らむ仕組みについて見ていきましょう。

     

    結論から言って容器内を真空状態にするとマシュマロが膨らむのは、
    容器内を真空状態にすることによってマシュマロに周囲からの気圧がかからなくなるからです。

     

    まず地上ではすべてのモノに周囲から気圧(空気による圧力)がかかっていて、
    周囲からかかる気圧の大きさと言うのは、そこに存在する空気の量に比例します

     

     

    上図のように存在する空気の量が少なければ周囲からの気圧は小さくなり、
    反対に存在する空気の量が多ければ周囲からの気圧は大きくなります。

     

    気圧についてイメージできない人は、下記をご覧ください。

     

    さて本題に戻りますが、地上に存在するすべてのモノには周囲からの気圧がかかっているので、
    当然のことながらマシュマロや私たち人間にも気圧はかかっています。

     

    つまりマシュマロがあのような大きさなのは、周囲から気圧がかかっているからなんですね。

     

    そして容器内から空気を抜いて真空状態に近づけていくことで、
    マシュマロの周囲の空気が少なくなっていくためかかる気圧が小さくなります。

     

     

    上図のように容器内から空気を抜いていくとマシュマロにかかる気圧が小さくなり、
    周囲から気圧がかからなくなったマシュマロは気圧がかかっていない状態にまで膨らみます。

     

    これが容器内を真空状態にすることでマシュマロが膨らむ仕組みになります。

     

     

    ちなみに真空状態と言うと”空気がない状態”のことだと誤解している人も多いですが、
    実際の真空の意味としては”空気を含めた物質がほとんど存在しない状態”のことを指します

     

    ただ真空が使用されるときは”空気がない”という意味で使用されるときが多いので、
    厳密に言えば”空気を含めた物質がほとんど存在しない状態”だと認識してください。
    (真空パックだと”空気がない”という意味で使用されている)

     

    以上が「なぜマシュマロを入れた容器内を真空状態にすると膨らむのか?」でした。

     

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    2.まとめ

    これまで説明したことをまとめますと、

    • 容器内を真空状態にするとマシュマロが膨らむのは、マシュマロにかかる周囲からの気圧が小さくなるから。
    • 普段見ているマシュマロの大きさは、周囲から気圧(空気の圧力)がかかっているときの大きさ。

     

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