なぜあったまると上にいくの？

みなさんこんばんわ。leftyです。

前回に引き続き、kyokoさま（正確に言えばkyokoさまのお子様かな？）から質問がありました。

それは前回の説明の中に出てきた、　「空気があったかくなると上にあがる」という部分です。

何を隠そう、僕が「これ話しだすと面倒になるから流そう」と思って説明しなかった部分です。

これが「なぜ？」となったらしいです。

素直でいい子ですね（笑）

いい機会だし。

えーっと、「空気があったかくなると上にあがる」と言うのは、みなさんおなじみの現象だと思います。

身近な例でいえば、熱気球がありますね。
気球の中の空気をあっためることによって軽くして、その力で気球を上にあげるんです。

え？分からない？
熱気球なんて見たことがない？

しょうがない。それじゃあ、風船でいこう。

（正確に言うと、風船の中身はヘリウムであって温かい空気ではないのだが、密度が小さい気体という点は一緒）

つまり、空気があったかくなると、全部風船の中身になっちゃうの。

風船は糸持ってないと上に飛んでっちゃうでしょ？
だから、夏の大陸の上の空気は上に行くわけ。

あとは、空気と水の違いはあるけど、お風呂をたいた時にも似たような現象がおきますね。

お風呂を沸かすと、熱い水は軽いので上に行って、冷たい水は重いので下に行きます。

かき混ぜると、熱い水と冷たい水が混ざりあってちょうどいい温度のお湯になります。

まあ、現象としては、このようなものがありますが、肝心の

なぜそうなるか？

ってことですよね。これは、「そもそも温かいってどういうこと？」っていう問題に関わってくるのですが、
また簡略化して答えます。

空気や水は、分子で出来ています。

そして、あったかくなると、要するに温度があがると、分子は元気になります。
（これについてはこれ以上つっこまれても、そういうものだというしかありません。「あったかいって言うのはそういうものだよ」ってことです）
元気になると、分子一個あたりの占める体積が多くなります。
ようするに、分子ひとつひとつが暴れるようになって、「狭いからどけ！」ってことで広がるんです。

広がるってことは、同じ体積あたりで考えれば、同じ体積あたりの分子の数は小さいってことです。

要するに、軽いってことです。
軽いものは、上に行きます。
これが軽い空気が上にいく原理です。

以上で「大人のためのなぜなに科学講座」、今日の分は終わりにします。
今日質問を採用させていただいたkyoko様には同じくはてなスター1ポイント差し上げます。

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