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zoom RSS 太陽表面の現象と地上の現象。温度が高いのはどれなの?

<<   作成日時 : 2014/10/24 10:11   >>

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★科学★
問題:物質の温度は、構成している分子の運動が活発になると上がると言われます。分子の運動がおとなしくなると、温度は下がるらしい。絶対零度、−273.15度Cでは、分子はもうまるで動いていないそうです。で、それより下げることはできません。ほとんどの物は固体になっているそうです。ヘリウムだけは液体のままだらしい。「どんなに低温にしても、通常の大気圧のもとでは、固体にならない唯一の元素」なんだそうです。ちなみにヘリウムは−269度Cでようやく液体になるらしい。それまでは気体です。
■上を見るとキリがない。嘘かホントか億単位の温度もあるそうです。日本のX線天文衛星「すざく」は平成18年(2006年)の観測で、地球から約50億光年遠方の銀河団RX J1347.5-1145の中に、3億度Cのガスを発見したとのこと。この温度は、当時、実際に観測された銀河団のガスのなかで最高の温度だったらしい。銀河団どうしが衝突した結果、激しくガスが加熱されたためと考えられているようです。
■本日は、やたらと熱いもののお話です。太陽はもちろん熱いのですが、その中心と表面では温度差があるようです。当然ながら核融合を起こしている中心のほうが熱いらしい。1500万度Kぐらいだそうです。
■ちなみに「度K」は絶対温度です。摂氏の数値に273.15を足した数値になります。氷が溶けるのは273.15度K(0度C)ですし、沸騰するのは373.15度K(100度C)です。まぁ、数が大きくなってくると、どっちでもあまり変わりませんけどね。
■では、問題です。次の熱そうなもののうち、温度がいちばん高いものといちばん低いものを選んで下さい。
[い]太陽表面の温度
[ろ]黒点の温度
[は]コロナの温度
[に]稲妻の最高温度
[ほ]蛍光灯内部の温度
(答えはずっと下↓ スクロールして下さい)

























★科学★
正解:いちばん高いのは[は]コロナの温度、いちばん低いのは[ろ]黒点の温度
説明:選択肢を温度の高いほうから並べ替えると、[は]コロナ>[に]稲妻>[ほ]蛍光灯内部>[い]太陽表面>[ろ]黒点となるそうです。
■コロナは「太陽のもっとも外縁にある電気的に解離したガス層」だそうです。とっても熱いらしい。100万度Kもあるそうです。ところが太陽の表面は6000度Kと言われています。表面よりもはるかに高い温度なのはなぜなのか。仮説はあるようですが、いまのところ専門家の大多数が納得するような答えは出ていないらしい。
◇*HP「コロナ -クルマ -自動車 -カー -ビール - Google 検索」(画像)
https://www.google.co.jp/search?q=%E3%82%B3%E3%83%AD%E3%83%8A&hl=ja&rlz=1T4GGHP_jaJP523JP523&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=wp9JVP_4FI_e8AX03YHQDA&ved=0CAkQ_AUoAg&biw=1920&bih=975#hl=ja&tbm=isch&q=%E3%82%B3%E3%83%AD%E3%83%8A%E3%80%80-%E3%82%AF%E3%83%AB%E3%83%9E%E3%80%80-%E8%87%AA%E5%8B%95%E8%BB%8A%E3%80%80-%E3%82%AB%E3%83%BC%E3%80%80-%E3%83%93%E3%83%BC%E3%83%AB
■太陽の表面は6000度Kですが、そのうちの黒いところ、いわゆる黒点は4000度Kぐらいだそうです。なかなかの高温です。金や銀、銅の融点は1000度C(1273.15度K)前後です。鉄が1500度C。レニウムというのがかなり高めですが、それでも3180度C(3453.15度K)です。ほとんどの金属は溶けちゃう温度のようですね。でも選択肢の中ではいちばん低いようです。
◇*HP「黒点 - Google 検索」(画像)
https://www.google.co.jp/search?q=%E3%82%B3%E3%83%AD%E3%83%8A&hl=ja&rlz=1T4GGHP_jaJP523JP523&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=wp9JVP_4FI_e8AX03YHQDA&ved=0CAkQ_AUoAg&biw=1920&bih=975#hl=ja&tbm=isch&q=%E9%BB%92%E7%82%B9
■以前にもちょっとご紹介しましたが、蛍光灯の内部は1万度Kもあるそうです。それでもガラスが溶けないのは気圧がとても低いかららしい。原子や分子の数が少ないようです。ひとつひとつの粒子の温度は高くても、ガラスにぶつかる頻度が低い。熱はあまり伝わらず、形を保っていられるとのこと。なお蛍光灯の内部はプラズマ状態です。ガラスにぶつかるのは陽イオンと電子なのかな。
■水と空気の温度の感じ方の差も似たような事情らしい。水は気体に比べて800倍前後も密度が高いようです。熱い原子や分子が高い頻度で人の皮膚に当たれば、熱はどんどん伝わります。熱く感じるし場合によっては火傷を負います。空気は密度が低いので、窒素や酸素の分子が肌に当たる頻度はグンと低くなります。で、80度Cの湯に入れば人は死んでしまいますが、80度Cの乾燥したサウナならば、我慢していられるらしい。
■ちなみに例の3億度Cのガスの場合も火傷はしないらしい。1立方cmあたり原子(イオン)が0.0001〜0.001個ぐらい。密度が異常に低いそうです。素人としては、なぜそれで3億度Cになるのかがちょっと不思議なのですが。
■稲妻は、おおむね1万度Cだと聞いたことがあります。ただし、局所的には2〜3万度Cという高温に達するともいわれます*3。
◆参考*1:HP「コロナ - Wikipedia」
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B3%E3%83%AD%E3%83%8A
◇*2HP「ロウソクの火の温度はマグマの温度に近いの? 町人思案橋・クイズ集/ウェブリブログ」
http://blog.q-q.jp/201303/article_10.html
◇*3HP「雷 - Wikipedia」
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A8%B2%E5%A6%BB

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コメント(2件)

内 容 ニックネーム/日時
蛍光灯内部のほうが太陽表面より温度が高いのが驚きですね。
むかし、蛍光灯の内部で発生するプラズマを利用した宇宙船を研究している科学者がおりましたが・・・どうなったのかな?
UFOはこの原理で飛んでいるんだとか言っていましたが。
ねこのひげ
2014/10/26 09:00
コメントをありがとうございます。

 たしかに我らがはやぶさも、イオンエンジンを使って宇宙を航行しているとか。
 「マイクロ波を使って生成したプラズマ状イオンを静電場で加速・噴射することで、推力を得るロケットエンジン」がイオンエンジンだそうです。
 宇宙空間では推進力となるようですが、重力の強い地球の大気圏でUFOが空中でホバリングしたり高速で移動したりする原動力となりうるのかどうか。ちょっと疑問ですね。
(^^;)
 
ねこのひげ様<素町人
2014/10/26 23:20

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