水の表面張力、表面エネルギーの最小化
身の回りに、当たり前のように存在する
『水 H2O』
しかし、この物質は奇妙な性質が多いと言われています。水が常温で液体で存在しなければ、私たち生命は存在できていないでしょう。水が存在しているからこそ、生命は存在できている。
いろいろと都合が良すぎるため、生命は神様が作ったという『人間原理』も信じたくなるのも無理はありません。まぁ、科学も一つの宗教みたいなもんです。
ダグラス・アダムズ(訳注 二〇世紀後半のイギリスの脚本家、SF作家で、無神論者)の言葉で締めくくろう。「こんな水たまりを想像してみてほしい。この水たまり、ある朝目覚めて、『僕はなんて興味深い世界――僕が入っている興味深い穴のことだ――に生きているんだろう。この穴、僕になかなかぴったりじゃないか? 実際、恐ろしいぐらいぴったりだよ。僕がなかに入るように作られたのかもしれないぞ!』と考えるのである」。
水と生命は、偶然であり必然か。
さて、特異な性質としては主に5つ挙げられる
1.表面張力が大きく
2.沸点が異常に高い
3.液体よりも固体のほうが密度が小さい
4.熱しにくく冷めやすい
5.いろいろなものを溶かす
これらの性質は殆どが、『水素結合』によるものと考えられています。
表面張力は表面(気体と液体の界面)に働き、気体が水分子を引っ張る力よりも、液体側の水分子同士が引っ張る力が強いため球面になろうとして表面積を最小にしようとする。
コップの水が膨らむ現象、シャボン玉や朝露、無重力の水滴が丸いのもこのためです。
この表面張力を利用したゲームも『ジョジョ』でも紹介されていました。やってみると意外と盛り上がります。
この表面張力を簡単に壊すものとして、『界面活性剤』つまり洗剤、せっけんがあります。
これは、気体に接していた表面の水分子にくっつき、液体側に引っ張る力の偏りが小さくなり、球面にならなくても良くなります。結果として、コップなどから水がこぼれやすくなります!
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