小学生でもわかる！「結露（けつろ）のひみつ」

はじめに
窓まどガラスがぬれるのはなぜ？水滴すいてきの正体しょうたい
「空気くうきのコップ」があふれちゃう！？結露けつろがおきる仕組しくみ
お家うちでできる！結露けつろを防ふせぐかんたんワザ
まとめ

はじめに

冬の寒い朝、目を覚ましてリビングや寝室の窓を見ると、ガラス一面がビショビショに濡れていたことはありませんか？

窓の下枠に水がたまっていたり、ガラスを手でさわると手のひらがぐっしょり濡れてしまったり。指先でツツーッと線を引いて、お絵かきや文字を書いて遊んだ経験がある人もきっと多いはずです。

また、夏に冷たいジュースやお茶をガラスのコップに注いでしばらく置いておくと、コップのまわりにたくさんの水滴がついてテーブルが濡れてしまうこともありますよね。

でも、よく考えてみると不思議ではありませんか？

窓の外で雨が降っているわけでもないのに、どうして部屋の内側のガラスだけがびしょ濡れになっているのでしょうか。コップに穴が空いているわけでもないのに、どうして外側に水滴がつくのでしょうか。

「窓ガラスから水がしみ出てきたのかな？」「部屋の中に勝手に水が湧いてきたの？」

実は、この水滴は外から入ってきたものでも、ガラスからしみ出たものでもありません。もともと部屋の中にあった「あるもの」が姿を変えて現れたものなのです！

今回は、冬の朝や冷たいコップのまわりで起きる「結露」のふしぎなひみつを、分かりやすく解き明かしていきましょう！

はると

冬の朝、窓ガラスに指で落書きするのってめちゃくちゃ楽しいよな！でも、外が雨降ってるわけでもないのに、あの水は一体どこから湧いて出たんだ？窓から水がしみ出てきたのかな？

ひまり

ふふ、窓からしみ出たんじゃないのよ。実は、私たちがいつも吸っている空気の中に大きなヒントが隠されているの！

窓ガラスがぬれるのはなぜ？水滴の正体

窓ガラスやコップについた水滴は、一体どこからやってきたのでしょうか？

その答えは、「部屋の空気の中に隠れていた水」です！

「えっ？空気の中に水なんて入っているの？」とびっくりするかもしれませんね。でも、私たちの身の回りにある空気の中には、いつでもたくさんの水が隠れています。

ただし、普段私たちが飲んでいるような「液体の水」ではなく、目には見えない気体の粒になって空気中をふわふわと漂っています。この気体になった水のことを、理科の言葉で「水蒸気」と呼びます。

暮らしの中で見る「水蒸気」のサイン

水蒸気は目に見えませんが、私たちの毎日の生活を振り返ってみると、水が気体になって空気中に消えていく様子をたくさん見つけることができます。

たとえば、お家で洗濯物を干すと、最初はびしょ濡れで重かった服が、夕方にはカラカラに乾いて軽くなりますよね。あの服に含まれていた水分はどこへ行ったのでしょうか？そう、すべて目に見えない水蒸気に変身して、空気の中へと溶け込んでいったのです。

また、お風呂や温かいスープからモクモクと立ち上る「白い湯気」も、水が姿を変えたものです。

Q. 湯気と水蒸気って何が違うの？

A. お風呂からモクモク出る「白い湯気」は、実は空気で冷やされて小さな水の粒（液体）に戻ったものなんだよ！本当の水蒸気は、人間の目には完全に見えない透明な気体なんだ！

このように、部屋の中にはストーブやエアコンの暖房、お料理のお鍋、お風呂、そして私たち人間が呼吸や汗で吐き出した水分などから、たくさんの水蒸気が空気の中に溶け込んで漂っています。

窓ガラスを濡らしている水の正体は、この空気中に隠れていた水蒸気が冷やされて、ふたたび目に見える水滴に戻ったものだったのです！

はると

お風呂の湯気は白く見えるのに、水蒸気そのものは透明で見えないのか！洗濯物が乾くのも、水が消えたんじゃなくて空気の中に隠れていただけなんだな！

ひまり

そうなのよ。私たちのまわりの空気には、目に見えないだけでいつも水分が含まれているの。じゃあ、どうしてその水蒸気が突然ガラスにくっついて水滴に変身するのか、その仕組みを見てみましょうね！

「空気のコップ」があふれちゃう！？結露がおきる仕組み

空気の中に水蒸気が隠れていることはわかりました。では、なぜ普段は見えない水蒸気が、窓ガラスやコップの表面で突然水滴になって現れるのでしょうか？

その秘密を解くカギは、「温度と空気のコップの大きさ」にあります！

理科では、空気が抱え込むことができる水蒸気の限界の量のことを「飽和水蒸気量」と呼びます。ちょっと難しい名前ですが、「空気が持っている水蒸気入れのコップ」だとイメージするとすごく分かりやすくなります。

実は、この「空気のコップ」には、とても不思議な特徴があります。それは、空気の温度が高くなるとコップが大きくなり、温度が低くなるとコップが小さくなるという性質です！

あたたかい空気の「大きなコップ」

気温が高い空気は、水蒸気をたっぷり抱え込める！

コップのサイズが大きいから、たくさんの水蒸気が入ってもあふれない

暖房をつけた冬のお部屋の空気は、水分をたくさん持っている

冷たい空気の「小さなコップ」

気温が低い空気は、水蒸気を少ししか抱えられない！

空気が冷えると、コップのサイズがキュッと縮んで小さくなる

入りきらなくなった水蒸気が、水滴に変身して外にあふれ出す！

窓ガラスの表面で起きている大事件！

では、冬の部屋と窓ガラスの間で何が起きているのか、順番に見てみましょう。

部屋の中はぽかぽか：暖房をつけて加湿器を回しているお部屋の空気は、温度が高くて「大きなコップ」を持っています。空気の中には水蒸気がたっぷり入っています。
外はキンキンに寒い：冬の外の気温は0度近くまで冷え込んでいます。そのため、外の空気にさらされている窓ガラス自体も、氷のようにキンキンに冷たくなっています。
あたたかい空気が窓にぶつかる！：部屋のあたたかい空気が、キンキンに冷えた窓ガラスにペタッと触れます。
コップが一瞬で縮む！：冷たいガラスに触れた空気は、一瞬で急激に冷やされます。すると、あたたかいときは大きかった「空気のコップ」が、冷やされたせいでキュッと小さく縮んでしまいます！
入りきらない水蒸気があふれ出る！：コップが小さくなると、今まで入っていた水蒸気が入りきらなくなってしまいます。「もうこれ以上持てないよ〜！」とあふれ出た水蒸気たちが、お互いにギュッと集まって水の粒（液体）に変身します。

こうして窓ガラスの表面にあふれ出てきた水滴こそが、「結露」なのです！

夏の冷たいジュースのコップもまったく同じです。コップの中の氷でガラスが冷やされ、まわりの空気が冷たくなってコップが縮み、空気中の水蒸気が水滴となってコップの表面にくっつくのです。

はると

すげー！空気って水蒸気を入れる「コップ」だったのか！冷たい窓にぶつかるとコップが一気に縮んで水があふれちゃうなんて、めちゃくちゃ分かりやすいぞ！

ひまり

ふふ、温度によってコップの大きさが変わるのが面白いわよね。理科では「飽和水蒸気量」って習うけれど、コップがあふれちゃうイメージを持っておくとバッチリ理解できるわね！

お家でできる！結露を防ぐかんたんワザ

結露ができる仕組みがわかりましたね。でも、この結露、「窓に絵が描けて楽しい！」とそのまま放っておくと、実はお家や体にとって困ったトラブルを引き起こしてしまうのです。

窓ガラスについた水滴がサッシ（窓枠）やカーテンに垂れると、ジメジメした湿気がたまります。すると、そこを大好物にする「カビ」や「ダニ」がどんどん繁殖してしまうのです！

黒いカビが生えたり、目に見えないダニが増えたりすると、それらを吸い込んでアレルギーを起こしたり、咳が出たりして、体に良くありません。お気に入りのカーテンがカビで真っ黒になってしまうのも悲しいですよね。

そこで、お家で今日からすぐにできる「3つの結露対策」を紹介します！

こまめに窓を開けて「換気」する

一番かんたんで効果バツグンなのが、窓を開けて空気の入れ替えをすることです！部屋の中のあたたかい空気には水蒸気がたくさんたまっています。窓を開けて外のカラッとした冷たい空気を取り込むことで、部屋の中にたまっていた余分な水蒸気を外へと追い出すことができます。

【効果的な換気のコツ】朝と午後に5分ずつの「2か所開け」！

窓を開けるときは、部屋の1か所だけでなく、反対側にある窓やドアも開けて「風の通り道」を作るのがコツです。5分〜10分あけるだけで、部屋にたまった水蒸気がスーッと外へ逃げていきます！

サーキュレーターや扇風機で空気を動かす

窓の近くの空気がじっと止まっていると、冷たいガラスに触れてどんどん冷やされ、結露が起きやすくなります。そこで、扇風機やサーキュレーターを使って窓の近くにやさしく風を送り、空気を動かしてあげましょう。空気が循環すると、窓の表面だけが極端に冷やされるのをやわらげることができます。

窓に「プチプチ」や断熱シートを貼る

荷物のクッションに使う「プチプチ（気泡緩衝材）」や、ホームセンターなどで売っている窓用断熱シートを窓ガラスに貼るのも大人気です。ガラスと部屋の空気のあいだに空気の層ができるため、外の冷たさが部屋側のガラスに直接伝わりにくくなります。窓ガラスが冷たくなりにくければ、部屋の「空気のコップ」が急に縮むのを防ぐことができます！