ボトルの壁を透過するのは空気なのか？
勉強
私の自由研究
前回の記事で「空気がボトルの壁を透過」と書いたが
実は？？？引っかかる点があった。
空気を通すということは水蒸気を通すということだよね
だけど出入り自由だったら減りも増えもしないのでは？
で、ナンでボトルから水が一方的に抜けていくワケ？
凹むってことはそういうコトでしょ？
陰圧でもなお外に出ていくワケ？
というワケで調べてみた。
とにかくボトルの壁を通って水が抜けることは確かなので
〇どう抜けるのか？
〇どれくらい抜けるのか？
の情報を探すと
を見つけた。
これによると
なぜ水蒸気が透過してしまうのか
〇フィルムの表面に吸着した湿気は、水分子としてフィルム内に溶け込ん でいく
〇この水分子は拡散しながらフィルムの中を通過して反対側の表面に達し て蒸散する
〇水蒸気の透過は、高湿度から低湿度の方向へ蒸散していく
というワケで透過するのは「空気」じゃなくて「水蒸気」だぞ、と。
だから中身の水が減るワケだよ！
納得した。
次にどれくらい抜けるのかというと
PETの水蒸気透過度（g/m2/d）は27だと。
あ、PETというのはネコちゃんイヌちゃんのペットじゃなくて
ポリエチレンテレフタレートPoly Ethylene Terephthalate のことな ♪
（いい大人になるまで知らなかったのは内緒だよ）
で、（g/m2/d）というのは
透過する水蒸気が 1㎡・1日あたり27gということだ。
えー、27gって、いくらなんでも多すぎない！？
と思ったら、これは厚さを25㎛ に換算した場合の数値だった。
これって、1㎜の25/1000だよ！
ボトルの壁の厚さはもっとずっと厚いよね？
そこで、次に調べたのはボトルの壁の厚さですよ。
あっさりと「PETボトルの厚みは 0.34㎜ 」というのあったけれども
炭酸飲料用のボトルはお茶などのボトルより厚いよね？
何なの？平均値？
するとナンと！
実際に断面をデジタルノギスで計測したというサイトが ♪
これによると
ボトルの各部分で厚さに少々ばらつきはあるがざっくりと均すと
お茶のボトルは 0.2㎜
炭酸飲料のボトルは 0.5㎜
というところだった。
というワケで、ボトルの厚さは
炭酸飲料が普通飲料の2倍はある、という捉えでよいのではなかろうか。
そこで炭酸飲料のボトルの厚さが0.5㎜ということは25㎛ の20倍だから
単純に簡単に考えてｗ透過量は1/20 とすると
27 ÷ 20 = 1.35
面積は1㎡ あたりだから500mlのボトルの表面積は－
って、表面積？
あっ、これも計算か！ここまできたからにはやらねばならぬ。
500mlのペットボトルの高さは21㎝だが上は小さくすぼまっているので
側面は高さ17㎝の円柱とした。
直径は65㎜なので底面は凹凸はあるがそのまま直径65㎜の円の面積にした。
中らずと雖も遠からず。
そうすると側面の面積は
170 × 65 × 3.14 = 34697
底面の面積は
32.5 × 32.5 × 3.14 = 3316.625
34697 ＋ 3316.625 = 38013.625
38013.625㎟ = 380.13625㎠
ざっと380㎠ ですね。
（あってる？ダイジョブ？）
さてそこでやっと
1㎡ = 10000㎠
なので
10000 ÷ 380 = 26.32
先ほどのボトルの透過率1.35 の 1/26 ほどが
炭酸飲料用ペットボトルの水蒸気の透過量となるはずだ。
というワケで
1.35 × 1/26 = 0.052
1日の透過量が 0.052g だから
1年間では
0.052 × 365 = 18.98
およそ19g の水が出て行ってしまうワケだ。
19gというと大さじ1杯＋小さじ1杯程度で
500mlのボトルのキャップ1杯が7.5gなので3杯分ほど。
（続く）
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