[Script Info] Title: [Events] Format: Layer, Start, End, Style, Name, MarginL, MarginR, MarginV, Effect, Text Dialogue: 0,0:00:08.47,0:00:11.55,Default,,0000,0000,0000,,現在 世界には\N10億台以上もの自動車があり Dialogue: 0,0:00:11.55,0:00:13.37,Default,,0000,0000,0000,,行くべきところに\N人びとを運んで行きます Dialogue: 0,0:00:13.37,0:00:16.17,Default,,0000,0000,0000,,しかし自動車は\N移動手段というだけではなく Dialogue: 0,0:00:16.17,0:00:18.72,Default,,0000,0000,0000,,化学の勉強の場ともなっています Dialogue: 0,0:00:18.72,0:00:22.28,Default,,0000,0000,0000,,自動車を動かすプロセスは\Nエンジン内部のシリンダーから始まります Dialogue: 0,0:00:22.28,0:00:24.70,Default,,0000,0000,0000,,そこでは 燃料噴射装置から\N噴霧されたガソリンと Dialogue: 0,0:00:24.70,0:00:27.05,Default,,0000,0000,0000,,インテークバルブから\N一気に取り込んだ空気が Dialogue: 0,0:00:27.05,0:00:29.84,Default,,0000,0000,0000,,混合され\Nスパークプラグにより点火すると Dialogue: 0,0:00:29.84,0:00:32.46,Default,,0000,0000,0000,,膨張しピストンを押す\N気体となります Dialogue: 0,0:00:32.93,0:00:37.14,Default,,0000,0000,0000,,しかし燃焼は発熱反応なので\N熱を発生します Dialogue: 0,0:00:37.14,0:00:38.63,Default,,0000,0000,0000,,それも大量の熱です Dialogue: 0,0:00:38.63,0:00:41.16,Default,,0000,0000,0000,,熱の大部分は\Nマフラーから放出されますが Dialogue: 0,0:00:41.16,0:00:46.32,Default,,0000,0000,0000,,シリンダーブロックに残った熱は\N吸熱 運搬と放散する必要があり Dialogue: 0,0:00:46.32,0:00:49.46,Default,,0000,0000,0000,,そうすることで金属部品を\N変形や融解から守ります Dialogue: 0,0:00:49.56,0:00:51.64,Default,,0000,0000,0000,,ここで冷却システムの出番です Dialogue: 0,0:00:51.78,0:00:53.90,Default,,0000,0000,0000,,液体をエンジンの内部に循環させますが Dialogue: 0,0:00:54.03,0:00:56.83,Default,,0000,0000,0000,,どんな種類の液体が\N熱をすべて吸収できるのでしょうか? Dialogue: 0,0:00:56.83,0:00:59.21,Default,,0000,0000,0000,,明らかに 水が最初の選択肢として\N挙げられるでしょう Dialogue: 0,0:00:59.21,0:01:00.84,Default,,0000,0000,0000,,何といっても水の比熱 ― Dialogue: 0,0:01:00.84,0:01:03.52,Default,,0000,0000,0000,,つまり 一定の量の物質の温度を\N1℃上昇させるのに Dialogue: 0,0:01:03.52,0:01:05.96,Default,,0000,0000,0000,,必要なエネルギー量は Dialogue: 0,0:01:05.96,0:01:08.39,Default,,0000,0000,0000,,他のどんな一般的な物質よりも\N高いのです Dialogue: 0,0:01:08.39,0:01:10.89,Default,,0000,0000,0000,,吸収しなければならない\N熱エネルギーは膨大ですが Dialogue: 0,0:01:10.89,0:01:13.13,Default,,0000,0000,0000,,水を使うことには\N大きな問題を伴います Dialogue: 0,0:01:13.13,0:01:16.76,Default,,0000,0000,0000,,ひとつには水の凝固点は0℃です Dialogue: 0,0:01:16.76,0:01:19.02,Default,,0000,0000,0000,,水は凍結すると膨張するので Dialogue: 0,0:01:19.02,0:01:23.10,Default,,0000,0000,0000,,寒冷な冬の夜には ラジエーターの亀裂や\Nシリンダーブロックの破損につながり Dialogue: 0,0:01:23.10,0:01:24.53,Default,,0000,0000,0000,,凍り付くような事態となります Dialogue: 0,0:01:24.53,0:01:27.89,Default,,0000,0000,0000,,しかも 自動車のエンジンが\Nどれくらい高熱になるかを考慮すると Dialogue: 0,0:01:27.89,0:01:30.14,Default,,0000,0000,0000,,水の沸点は100℃と比較的低いので Dialogue: 0,0:01:30.14,0:01:32.97,Default,,0000,0000,0000,,蒸気が発生する状況に至ります Dialogue: 0,0:01:32.97,0:01:35.51,Default,,0000,0000,0000,,そこで水の代わりに\N溶液を使用します Dialogue: 0,0:01:35.51,0:01:39.13,Default,,0000,0000,0000,,これは溶質と溶媒からなる\N均質な混合物です Dialogue: 0,0:01:39.51,0:01:44.26,Default,,0000,0000,0000,,溶液の特性のいくつかは\N含まれる溶質の比率によって異なります Dialogue: 0,0:01:44.73,0:01:48.44,Default,,0000,0000,0000,,束一的性質と呼ばれる特性があり\Nその中には運が良ければ得られる ― Dialogue: 0,0:01:48.44,0:01:51.40,Default,,0000,0000,0000,,凝固点降下や沸点上昇があります Dialogue: 0,0:01:51.96,0:01:56.80,Default,,0000,0000,0000,,溶液は 純粋な溶媒よりも低い凝固点と\N高い沸点を同時に得られ Dialogue: 0,0:01:57.12,0:02:00.00,Default,,0000,0000,0000,,しかも溶質の比率が高くなると\Nそれらの温度差も大きくなります Dialogue: 0,0:02:00.00,0:02:02.37,Default,,0000,0000,0000,,ではなぜ これらの特性が\N変化するのでしょうか? Dialogue: 0,0:02:02.37,0:02:05.35,Default,,0000,0000,0000,,まず 温度は粒子の平均運動エネルギーの\N尺度であることを Dialogue: 0,0:02:05.35,0:02:07.73,Default,,0000,0000,0000,,理解する必要があります Dialogue: 0,0:02:07.73,0:02:10.30,Default,,0000,0000,0000,,液体の温度が低いほど\Nエネルギーは小さく Dialogue: 0,0:02:10.30,0:02:12.31,Default,,0000,0000,0000,,分子の運動もゆっくりとしています Dialogue: 0,0:02:12.31,0:02:14.84,Default,,0000,0000,0000,,液体が凝固すると\N分子の運動は低下し Dialogue: 0,0:02:14.84,0:02:17.42,Default,,0000,0000,0000,,分子間力が働くほどに\N運動が十分に抑えられると Dialogue: 0,0:02:17.62,0:02:20.02,Default,,0000,0000,0000,,結晶構造を形成します Dialogue: 0,0:02:20.28,0:02:23.54,Default,,0000,0000,0000,,しかし媒質の粒子が\N分子間力を阻害するため Dialogue: 0,0:02:23.74,0:02:27.95,Default,,0000,0000,0000,,結晶を形成するためには\Nさらなる冷却が必要になります Dialogue: 0,0:02:28.19,0:02:30.77,Default,,0000,0000,0000,,液体が沸騰する温度 沸点に達すると Dialogue: 0,0:02:30.77,0:02:33.48,Default,,0000,0000,0000,,蒸気で満たされた\N気泡が生成されますが Dialogue: 0,0:02:33.48,0:02:36.93,Default,,0000,0000,0000,,気泡が形成されるためには\N蒸気圧が Dialogue: 0,0:02:36.93,0:02:40.31,Default,,0000,0000,0000,,液体表面に常に力を及ぼす大気圧に\N匹敵する大きさにならねばなりません Dialogue: 0,0:02:40.31,0:02:43.07,Default,,0000,0000,0000,,液体が熱せられると蒸気圧は上昇し Dialogue: 0,0:02:43.07,0:02:45.69,Default,,0000,0000,0000,,これが大気圧と等しくなると Dialogue: 0,0:02:45.69,0:02:48.28,Default,,0000,0000,0000,,気泡が形成され 沸騰が起こります Dialogue: 0,0:02:48.28,0:02:51.40,Default,,0000,0000,0000,,溶液の蒸気圧は\N純粋な溶質より低いため Dialogue: 0,0:02:51.40,0:02:54.33,Default,,0000,0000,0000,,大気圧に等しくなるためには Dialogue: 0,0:02:54.33,0:02:56.79,Default,,0000,0000,0000,,より高い温度にまで\N熱しなければなりません Dialogue: 0,0:02:56.79,0:02:59.36,Default,,0000,0000,0000,,副次的な効果として\Nラジエーター内の圧力は Dialogue: 0,0:02:59.36,0:03:01.21,Default,,0000,0000,0000,,大気圧より高く保たれ Dialogue: 0,0:03:01.21,0:03:04.90,Default,,0000,0000,0000,,沸点をさらに25℃ほど\N上昇させます Dialogue: 0,0:03:04.90,0:03:07.91,Default,,0000,0000,0000,,自動車の冷却システムで\N通常 使用される溶媒は Dialogue: 0,0:03:07.91,0:03:11.39,Default,,0000,0000,0000,,エチレングリコールと水の\N50対50の混合液です Dialogue: 0,0:03:11.39,0:03:17.17,Default,,0000,0000,0000,,凝固点はマイナス37℃\N沸点は106℃です Dialogue: 0,0:03:17.53,0:03:21.22,Default,,0000,0000,0000,,推奨される配合比は 最大で70対30で Dialogue: 0,0:03:21.22,0:03:25.16,Default,,0000,0000,0000,,凝固点は さらに低いマイナス55℃ Dialogue: 0,0:03:25.16,0:03:29.03,Default,,0000,0000,0000,,沸点は113℃まで上昇します Dialogue: 0,0:03:29.03,0:03:31.26,Default,,0000,0000,0000,,お分かりの通り\Nエチレングリコールを加えていくと Dialogue: 0,0:03:31.26,0:03:34.70,Default,,0000,0000,0000,,より保護力が高まりますが\Nなぜ更に配合比率を上げないのでしょうか Dialogue: 0,0:03:34.70,0:03:37.48,Default,,0000,0000,0000,,それはやりすぎだと分かります Dialogue: 0,0:03:37.48,0:03:38.75,Default,,0000,0000,0000,,より配合比率が高まると Dialogue: 0,0:03:38.75,0:03:41.36,Default,,0000,0000,0000,,凝固点はなんと上昇し始めるからです Dialogue: 0,0:03:41.83,0:03:45.27,Default,,0000,0000,0000,,溶液の特性は\Nエチレングリコールの特性 ― Dialogue: 0,0:03:45.27,0:03:48.26,Default,,0000,0000,0000,,凝固点マイナス12.9℃に近づきます Dialogue: 0,0:03:48.26,0:03:50.89,Default,,0000,0000,0000,,これでは 達成済みの溶液の凝固点より\N高くなってしまいます Dialogue: 0,0:03:51.29,0:03:54.98,Default,,0000,0000,0000,,冷却用の溶液はエンジン内を\N熱を吸収しながら流れます Dialogue: 0,0:03:54.98,0:03:57.73,Default,,0000,0000,0000,,ラジエーターに達すると\N車の前面に流れ込む空気と Dialogue: 0,0:03:57.73,0:04:00.28,Default,,0000,0000,0000,,ファンによって冷却され Dialogue: 0,0:04:00.28,0:04:02.87,Default,,0000,0000,0000,,その後 高温のエンジン部分に戻されます Dialogue: 0,0:04:02.87,0:04:04.84,Default,,0000,0000,0000,,ですから 効率的かつ安全な\Nエンジン冷却水は Dialogue: 0,0:04:04.84,0:04:09.42,Default,,0000,0000,0000,,高い比熱と低い凝固点と高い沸点を\N合わせ持つ必要があります Dialogue: 0,0:04:09.42,0:04:13.41,Default,,0000,0000,0000,,この問題に対する完璧な液体を\N世界中から探し出す代わりに Dialogue: 0,0:04:13.41,0:04:15.84,Default,,0000,0000,0000,,解決できる溶液を\N創り出すことだって可能です