ペットボトルで雲を作る方法!一瞬で真っ白になる原理と失敗防止の全手順
簡単にわかる! ペットボトルで雲を作る方法!一瞬で真っ白になる原理と失敗防止の全手順の進め方をステップバイステップで解説します。
空に浮かぶ雲の正体は、気体である水蒸気ではなく、空気中で冷やされて液体になった無数の微細な水滴や氷の粒です。ペットボトルの中でこの状態を人工的に作り出す鍵を握るのが、「断熱膨張」と「飽和水蒸気量と露点」という2つの気象物理の基礎法則です。
密閉したペットボトルを加圧すると、内部の空気が圧縮されて温度が上がります。この状態から一気にフタを開けたり圧力を解放したりすると、空気が外側へと急激に広がる「断熱膨張」が起こります。空気は膨張する際に自らの熱エネルギーを消費するため、ボトル内部の気温は一瞬で数度から十数度近くまで急降下します。
気温が下がると、空気が蓄えられる水蒸気の限界量(飽和水蒸気量)が一気に減少します。空気が抱えきれなくなった余分な水蒸気は、露点温度を下回った瞬間に気体から液体へと相転移し、無数の微小な水滴となって宙を漂います。これが人間の目に「白い雲」として可視化される決定的な原理です。