知ればおいしい泡の科学 泡の発生を 表面積を小さくしようとする『界面エネルギー』 中のものが逃げ出そうとする『体積エネルギー』 に分けて考えると泡のモデルができちゃうかも。

1. 泡のモデルを考えてみよ
う!

2. 高校数学のおさらい。

3. 表面積が一番小さい『球』になる。
泡の膜は表面積が小さい方が安定。
界面エネルギー
表面積+で不安定
表面積に比例

4. 泡の中の空気は外に逃げたがる。
泡の体積が増えた方が安定。
体積エネルギー
体積+で安定
体積に比例

5. 界面エネルギー
体積エネルギー

6. 界面エネルギー
体積エネルギー
700
500
Utotal
300
100
半径 r
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
-100
-300
-500
この『臨界半径』を超えると
泡となって出て行く。
10

7. あれ?

9. あれ?
泡ってコップの壁から
出てるんじゃない?

10. 壁の上にある泡の場合

11. 700
500
300
100
U
半径 r
0
1
2
3
4
5
6
-100
-300
-500
壁があると『臨界半径』が小さくなり、
『山の高さ』も小さいので、
小さい泡がいっぱい出てくる!
7
8
9
10

12. まとめ
• 泡は『臨界半径』より大きくなると安定
して、外に出てくる。
• 壁などがあると、泡が出やすくなる。
参考文献
・講談社ブルーバックス「ビールの科学 」 渡淳二
・東京大学物性研究所 http://kato.issp.u-tokyo.ac.jp/kato/genko/May/May.html
(2013年12月13日アクセス)
・共立出版 「結晶成長の仕組みを探る」上羽牧夫