火を止めると湯気が出る原理をわかりやすく図で解説！

このページでは火を止めると湯気（ゆげ）が出る原理をわかりやすく図で解説しています。

１．火を止めると湯気が出る原理

結論からいってしまうと火を止めると湯気が出るのは、”火を止めると調理器具の上部に存在する空気が、その周辺に存在する空気によって冷やされることで空気の温度が下がり、それにより空気中に含まれていた水蒸気（気体）が小さい粒状の水（液体）に戻るから”です。

実は湯気の正体は水蒸気（気体）ではなく、”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することはできません。

空に浮かんでいる雲も原理的には湯気と同じで、小さい粒状の水（液体）が集まることで白い煙のように見えます。

では火を止めると湯気が出る原理について、図を用いてわかりやすく順番に解説していきます。

火を止めると、まずは調理器具の上部のすでに温められている空気が上昇して、その周辺に存在する温められていない空気が空いたスペースに入り込みます。

（火を止める前は”コンロ（火）→調理器具→料理→周辺の空気”へと熱が伝わり、料理の周辺に存在する空気が温められる）

空気は温められると膨張（体積が大きくなる）して、密度（単位体積当たりの質量）が小さくなるため軽くなります。

これによりすでに温められていた空気（密度が小さく軽い）は上へと移動し、その周辺に存在する温められていない空気（密度が大きく重い）は、温められた空気が上昇した分の空いたスペースに入り込みます。

火を止めてもしばらく料理は温かいため、料理の周辺に存在する空気にも熱が伝わっていき温められます。

料理の余熱によって温められた料理周辺の空気は、温められたことで密度が小さくなって軽くなるため、少しずつ上昇していきます。

ですが上図のように入り込んできた空気によって、料理の周辺に存在する温められた空気は上昇しながら冷やされていきます。

（すでに火は止まっているため、料理の余熱で何度も周辺の空気が温められますが、入り込んできた空気によって上昇しながら冷やされていきます）

空気の温度によって空気中に含むことのできる水蒸気量は異なり、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。

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）となって、その小さい粒状の水が集まると湯気になるんですね。

料理の周辺に存在する空気が上昇しながら冷やされることで、その空気中に含まれていた水蒸気（気体）が小さい粒状の水（液体）（これが集まると湯気になる）として現れます。

（湯気が横や下ではなく、いつも上に向かうのは、空気が上昇しながら冷やされるからです）

料理に含まれている水分が蒸発して、水蒸気として料理周辺の空気に溶け込んでいるため、料理周辺の空気には多くの水蒸気が含まれています。

（水の蒸発自体は、水の温度が高いほど起こりやすいため、火が止まっても料理自体の温度は高いため、料理に含まれる水分がどんどん蒸発していきます）

上図のように料理の余熱で温められた水蒸気を多く含んでいる空気が上昇して、その周辺の空気に冷やされ、水蒸気が小さい粒状の水として現れる、という現象が繰り返し発生することで料理から常に湯気が出ている状態として見えているんですね。

（上昇していくと自然と湯気が見えなくなるのは、湯気となっている小さい粒状の水が表面から蒸発していき、再び空気中に溶け込み隠れてしまうからです）

以上が火を止めると湯気が出る原理で、次の章で火を点けているときに湯気が発生しにくい理由を解説していきます。

火を点（つ）けていると湯気が発生しにくいのは、”コンロ（火）→調理器具→料理と伝わった熱が上部にある空気を常に温め続けているため、水蒸気（気体）が小さい粒状の水（液体）として現れにくくなるから”です。

空気の温度が高いと、空気中に含むことができる水蒸気量が多くなるため、水蒸気は小さい粒状の水として現れにくくなります（つまり湯気になりにくい）。

ただ（気温の低い外で調理する場合など）周囲に存在する空気の温度が低いときは、火を点けていても湯気が発生します。

周囲に存在する空気の温度が低いと、料理から熱が伝わって温められた空気（水蒸気を多く含む）が、その周辺に存在する空気ですぐに冷やされ、湯気が発生してしまいます。

以上が「火を止めると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、

火を止めると湯気が出るのは、”火を止めると調理器具の上部に存在する空気が、その周辺に存在する空気によって冷やされることで空気の温度が下がり、それにより空気中に含まれていた水蒸気(気体)が小さい粒状の水(液体)に戻るから”。
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。
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)となって、その小さい粒状の水が集まると湯気になる。
火を点けていると湯気が発生しにくいのは、”コンロ(火)→調理器具→料理と伝わった熱が上部にある空気を常に温めているため、水蒸気(気体)が小さい粒状の水(液体)として現れにくくなるから”。