発生メカニズムとは？ わかりやすく解説

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「メントス」の記事における「発生メカニズム」の解説

『怪しい伝説』ではダイエットコーラに含まれるカフェイン、安息香酸カリウム、アスパルテームと二酸化炭素、そしてメントスの成分であるゼラチンとアラビアガムのすべてがメントスガイザーの高さに関係し、メントス表面の多孔質な構造が現象の主因であるとした。ワックスの覆いで包まれているメントスを炭酸水に投入しても反応が起こらなかったのに対して、ワックスなしのメントスを炭酸水に投入するとメントスガイザーが生じた。番組ではこれが物理的要因が主である証拠であるとした。また、岩塩をメントスの替わりに用いることが出来たことも、メントス表面の性状が反応の原因であることを示すとしている。 水分子は互いに強く引き付けあって結合し、コーラに含まれる二酸化炭素の気泡ひとつひとつを囲む網を形成している。二酸化炭素が新しい泡を形成するためには、水分子の網目から押し出されて離れなくてはならないが、それにはこの表面張力を破るための余分なエネルギーが必要になる。メントスがコーラの中に落とされると、メントスに含まれるゼラチンやアラビアガムが溶けて、界面活性剤となり表面張力を低下させる。これが水分子の網目を乱し、新しい泡が生成し拡大するために必要なエネルギー量を減らす。そしてそれぞれのメントスには、その表面のいたる所に何千というごく小さい穴が存在し、この穴が二酸化炭素の泡を作るのに最適な空間として作用する。メントスがコーラに入るとすぐに、泡がメントスの表面中いたる所に発生する。メントスは速やかに底に落ちるが、その途中で触れたコーラから二酸化炭素を放出させる。こうして圧力が突発的に増加し、液体のすべてが瓶から吹き上げ押し出されるという流れである。コーラに塩を入れると二酸化炭素が気化する現象は、塩析(salting-out)の結果とも言える。 なぜダイエットコーラが普通のコーラより効果があるのかについての明確な分析はなされておらず、アスパルテームや砂糖の効果については議論がある。

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「春霞」の記事における「発生メカニズム」の解説

霞や霧は、大気中の水分が植物の蒸散が活発化するなどの要因によって増え、気温の低下などによって微粒子状（細かい水滴）となり、目に見える状態になる。昼と夜の変わり目で気温差の大きい日に起こりやすい。 最近は黄砂などの微粒子により、日中帯に引き起こされる場合も多い。黄砂自体は偏西風により以前より飛来しているため、古い文献にある春霞も一部は黄砂を指していたと考えられる。

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「火山雷」の記事における「発生メカニズム」の解説

火山が噴き上げる水蒸気、火山灰、火山岩などの摩擦電気により生じる。また、水蒸気が少ない場合でも発生できる。 しかしながら流動性の高い高温なパホイホイ溶岩などの溶岩を吹き上げる火山の場合は、高温な溶岩が電気を通しやすい性質上、雷はほとんど発生しない。また、火山灰、火山岩などの固体による摩擦電気がもたらす雷であるので、通常の雷よりも静電エネルギー量は一般的に高いとされている。阿蘇山での観測結果では粒子が細かいと発生しやすいとする報告がある。 桜島で噴火と火山雷には一定のパターンがあり、2012年に発生モデルが提唱された。

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