体から湯気が出る原理をわかりやすく図で解説！

このページではお風呂上がりや寒い日に汗をかくと体から湯気が出る原理をわかりやすく図で解説しています。

１．体から湯気が出る原理

結論からいってしまうと体から湯気が出るのは、”体の周囲にある水蒸気（気体）を多く含む温かい空気が、その周りの冷たい空気によって冷やされ温度が下がることで、（温かい空気中に）含むことのできなくなった水蒸気が小さい水滴（液体）として現れるから”です。

湯気は水蒸気（無色透明な気体なので目視できない）ではなく、”小さい水滴（液体）が集まったもの”を指します。

お風呂上がりに体から湯気が出るのと、寒い日に汗をかくと体から湯気が出るのは同じ原理です。

では体から湯気が出る原理を下の順番で詳しく解説していきます。

体に付着している水分（液体）が蒸発して水蒸気（気体）になり、水蒸気はその周囲に存在する空気に溶け込みます。

（”空気中にどのぐらい水蒸気が含まれているのかを割合で表したもの”を「湿度（しつど）」と言います）

お風呂上がりであれば体に水が付着し、寒い日でも運動していれば体に汗（成分的にほぼ水）が付着しています。

水は100℃に達していなくても自然に蒸発していくため（食器の水や水たまりがいつの間にか乾いているのもこのため）、体に付着している水分も自然に蒸発していきます。

体温で温められた（水蒸気を多く含む）空気は、周囲に存在する空気よりも（温度が高くなることで）軽くなるため上昇します。

お風呂上がりや運動して汗をかいているときは体温が上がっている状態のため、いつも以上に体の周囲に存在する空気にも体から熱が伝わります。

上図のように周囲に存在する空気は、体温で温められた空気よりも冷たい（温度が低い）ので、それと比較すると温かい空気は軽くなるため上昇していきます。

空気の温度によってその空気中に含むことのできる水蒸気の最大量は異なり、温度の高い空気ほど水蒸気（気体）を多く含むことができ、反対に温度の低い空気ほど含むことができる水蒸気は少なくなります。

（なので体温で温められた空気は、その空気中により多くの水蒸気を含むことができるようになります）

そして水蒸気を多く含んだ温度の高い空気は、冷やされて温度が下がると、含むことができる水蒸気量が少なくなってしまうため、水蒸気を含んでおくことができなくなります。

これにより空気の容量を超えてしまった水蒸気（気体）は、小さな水滴や小さい粒状の水（液体）（集まると湯気）になります。

上昇した（水蒸気を多く含む）空気は周囲の空気に冷やされ、その空気中に含まれていた水蒸気は小さい粒状の水（集まると湯気）として現れます。

（水蒸気を多く含む）温かい空気が上昇すると、その温かい空気は周囲の空気に冷やされることで空気中に含むことのできる水蒸気の最大量が少なくなります。

これにより上図のようにその空気中に含むことができなくなった水蒸気は、小さい粒状の水（集まると湯気）として現れる、というわけです。

（上昇した空気と入れ替わりに下降した空気は、上昇した空気と同じように空気中に水蒸気が溶け込み体温で温められるため、繰り返し湯気が発生します）

以上が「体から湯気が出る原理をわかりやすく図で解説！」でした。

これまで説明したことをまとめますと、

体から湯気が出るのは、”体の周囲にある水蒸気(気体)を多く含む温かい空気が、その周りの冷たい空気によって冷やされ温度が下がることで、(温かい空気中に)含むことのできなくなった水蒸気が小さい水滴(液体)として現れるから(小さい水滴の集まり=湯気)”。
湯気は”小さい粒状の水(液体)が集まったもの”で、水蒸気は”無色透明な気体”なので目視できない。
空気の温度によってその空気中に含むことのできる水蒸気の最大量は異なり、温度の高い空気ほど水蒸気(気体)を多く含むことができ、反対に温度の低い空気ほど含むことができる水蒸気は少なくなる。