[Script Info] Title: [Events] Format: Layer, Start, End, Style, Name, MarginL, MarginR, MarginV, Effect, Text Dialogue: 0,0:00:08.60,0:00:13.79,Default,,0000,0000,0000,,あなたは筋肉を痛めてしまい\N炎症による激痛に耐えかねています Dialogue: 0,0:00:13.79,0:00:16.81,Default,,0000,0000,0000,,痛みを和らげるために\N何か冷たいものがあればと思います Dialogue: 0,0:00:16.81,0:00:21.30,Default,,0000,0000,0000,,でもアイスパックを使うためには何時間も前に\N冷凍庫に入れておく必要がありました Dialogue: 0,0:00:21.30,0:00:23.42,Default,,0000,0000,0000,,幸運なことに別の方法があります Dialogue: 0,0:00:23.42,0:00:28.06,Default,,0000,0000,0000,,冷却パックは必要になるまで\N常温で保存することができて Dialogue: 0,0:00:28.06,0:00:33.83,Default,,0000,0000,0000,,使用法に従いパックを割ると\Nわずか数秒でひんやりしてきます Dialogue: 0,0:00:33.83,0:00:37.14,Default,,0000,0000,0000,,でも どうやったら\Nそんなに短い時間で温度が Dialogue: 0,0:00:37.14,0:00:38.93,Default,,0000,0000,0000,,常温から氷結温度近くまで\N下がるのでしょう? Dialogue: 0,0:00:38.93,0:00:41.43,Default,,0000,0000,0000,,その答えは化学にあります Dialogue: 0,0:00:41.43,0:00:44.40,Default,,0000,0000,0000,,冷却パックには水と固体の物質― Dialogue: 0,0:00:44.40,0:00:49.66,Default,,0000,0000,0000,,ふつうは硝酸アンモニウム ― が\N壁を隔てて個別に収納されています Dialogue: 0,0:00:49.66,0:00:52.59,Default,,0000,0000,0000,,分離していた壁が壊れると\N固体が水に溶け Dialogue: 0,0:00:52.59,0:00:55.64,Default,,0000,0000,0000,,吸熱反応という化学反応が起き Dialogue: 0,0:00:55.64,0:00:58.52,Default,,0000,0000,0000,,周りから熱を吸収します Dialogue: 0,0:00:58.52,0:01:00.60,Default,,0000,0000,0000,,この現象を理解するには Dialogue: 0,0:01:00.60,0:01:04.54,Default,,0000,0000,0000,,化学反応の背後にある\N2つの仕組みを理解しなければなりません Dialogue: 0,0:01:04.54,0:01:07.19,Default,,0000,0000,0000,,エネルギー論とエントロピーです Dialogue: 0,0:01:07.19,0:01:13.03,Default,,0000,0000,0000,,これらが系の変化や\Nエネルギーの流れを決定づけます Dialogue: 0,0:01:13.03,0:01:17.38,Default,,0000,0000,0000,,化学において エネルギー論は\N分子レベルでの粒子の Dialogue: 0,0:01:17.38,0:01:20.32,Default,,0000,0000,0000,,引力と斥力を扱います Dialogue: 0,0:01:20.32,0:01:26.18,Default,,0000,0000,0000,,尺度がとても小さいので\Nグラス一杯の水には Dialogue: 0,0:01:26.18,0:01:29.45,Default,,0000,0000,0000,,宇宙にあるとされる星よりも\N多い数の水分子が入っています Dialogue: 0,0:01:29.45,0:01:31.53,Default,,0000,0000,0000,,これら何兆もの分子は Dialogue: 0,0:01:31.53,0:01:36.18,Default,,0000,0000,0000,,さまざまな速さで\Nたえず動き、振動し、回転しています Dialogue: 0,0:01:36.18,0:01:39.78,Default,,0000,0000,0000,,温度とは これらの分子の平均的な動き Dialogue: 0,0:01:39.78,0:01:42.80,Default,,0000,0000,0000,,あるいは運動エネルギーと\N考えることができます Dialogue: 0,0:01:42.80,0:01:46.91,Default,,0000,0000,0000,,運動の量が多ければ温度が高くなり Dialogue: 0,0:01:46.91,0:01:48.73,Default,,0000,0000,0000,,その逆も成り立ちます Dialogue: 0,0:01:48.73,0:01:51.60,Default,,0000,0000,0000,,いかなる化学反応においても\N熱の流れは Dialogue: 0,0:01:51.60,0:01:54.84,Default,,0000,0000,0000,,それぞれの物質の化学的な状態における Dialogue: 0,0:01:54.84,0:01:57.91,Default,,0000,0000,0000,,粒子の相互作用の\N相対的な強弱によって決まります Dialogue: 0,0:01:57.91,0:02:00.76,Default,,0000,0000,0000,,粒子間に強い引力が働くと Dialogue: 0,0:02:00.76,0:02:03.84,Default,,0000,0000,0000,,お互いを素早く引き寄せます\Nそして近くなりすぎると Dialogue: 0,0:02:03.84,0:02:07.61,Default,,0000,0000,0000,,今度は斥力がお互いを引き離します Dialogue: 0,0:02:07.61,0:02:09.69,Default,,0000,0000,0000,,最初の引き寄せる力が十分に強ければ Dialogue: 0,0:02:09.69,0:02:13.29,Default,,0000,0000,0000,,このように 近づいたり離れたりと\N振動を繰り返します Dialogue: 0,0:02:13.29,0:02:16.38,Default,,0000,0000,0000,,引力が強いほど振動の速度も速く Dialogue: 0,0:02:16.38,0:02:18.76,Default,,0000,0000,0000,,熱とは本質的に粒子の動きなので Dialogue: 0,0:02:18.76,0:02:22.46,Default,,0000,0000,0000,,相互作用がより強くなるような状態に\N物質が変化すると Dialogue: 0,0:02:22.46,0:02:24.15,Default,,0000,0000,0000,,系の温度は上がります Dialogue: 0,0:02:24.15,0:02:26.44,Default,,0000,0000,0000,,しかし冷却パックでは\N逆のことが起きています Dialogue: 0,0:02:26.44,0:02:29.21,Default,,0000,0000,0000,,つまり固体の物質が水に溶けると Dialogue: 0,0:02:29.21,0:02:33.34,Default,,0000,0000,0000,,固体の粒子と水の分子との相互作用は Dialogue: 0,0:02:33.34,0:02:37.36,Default,,0000,0000,0000,,それぞれの状態でいた時よりも弱くなるのです Dialogue: 0,0:02:37.36,0:02:40.74,Default,,0000,0000,0000,,これにより双方の粒子の\N平均速度が緩やかになり Dialogue: 0,0:02:40.74,0:02:42.49,Default,,0000,0000,0000,,溶液全体は冷えるということです Dialogue: 0,0:02:42.49,0:02:47.05,Default,,0000,0000,0000,,しかし 物質が相互作用が弱い状態に\N変化するのはなぜでしょう? Dialogue: 0,0:02:47.05,0:02:51.23,Default,,0000,0000,0000,,もともとの相互作用が強ければ\N固体が溶けるのを妨ぐのでは? Dialogue: 0,0:02:51.23,0:02:53.38,Default,,0000,0000,0000,,ここでエントロピーの登場です Dialogue: 0,0:02:53.38,0:02:56.27,Default,,0000,0000,0000,,エントロピーは\Nランダムな動きによって Dialogue: 0,0:02:56.27,0:02:59.82,Default,,0000,0000,0000,,物質やエネルギーが\N分布している様を表します Dialogue: 0,0:02:59.82,0:03:03.54,Default,,0000,0000,0000,,部屋の中の空気の場合\Nこれを構成する何兆もの粒子は Dialogue: 0,0:03:03.54,0:03:05.90,Default,,0000,0000,0000,,多くの異なる並び方が可能です Dialogue: 0,0:03:05.90,0:03:09.32,Default,,0000,0000,0000,,ある並び方では部屋の片隅に\Nすべての酸素分子がかたより Dialogue: 0,0:03:09.32,0:03:11.90,Default,,0000,0000,0000,,もう片隅に窒素の分子が\Nかたまるかもしれません Dialogue: 0,0:03:11.90,0:03:14.51,Default,,0000,0000,0000,,しかしバラバラに散らばっている\N可能性の方が断然高いので Dialogue: 0,0:03:14.51,0:03:17.70,Default,,0000,0000,0000,,空気はいつもバラバラに\N混ざった状態で見出されます Dialogue: 0,0:03:17.70,0:03:20.98,Default,,0000,0000,0000,,さて粒子間の引力が強い場合 Dialogue: 0,0:03:20.98,0:03:24.21,Default,,0000,0000,0000,,いくつかの並び替えの確率が\N変わることがあり Dialogue: 0,0:03:24.21,0:03:28.29,Default,,0000,0000,0000,,物質が混ざる確率を\Nグンと下げることもあります Dialogue: 0,0:03:28.29,0:03:31.25,Default,,0000,0000,0000,,油と水が混ざらないのはこの例です Dialogue: 0,0:03:31.25,0:03:35.20,Default,,0000,0000,0000,,硝酸アンモニウムなど\N冷却パックに使われている物質の場合 Dialogue: 0,0:03:35.20,0:03:38.62,Default,,0000,0000,0000,,引き合う力は確率を変えるほどは強くなく Dialogue: 0,0:03:38.62,0:03:42.62,Default,,0000,0000,0000,,ランダムな動きが\N固体を構成する粒子をバラバラにし Dialogue: 0,0:03:42.62,0:03:47.31,Default,,0000,0000,0000,,水に溶けることで\N固体には戻らなくなります Dialogue: 0,0:03:47.31,0:03:50.90,Default,,0000,0000,0000,,簡単に言えば 冷却パックが冷えるのは\Nランダムな動きが Dialogue: 0,0:03:50.90,0:03:55.47,Default,,0000,0000,0000,,固体と水が混合する\N組み合わせをより多く作り出し Dialogue: 0,0:03:55.47,0:03:59.22,Default,,0000,0000,0000,,これらの組み合わせでは\N粒子の相互作用がより弱いため Dialogue: 0,0:03:59.22,0:04:00.70,Default,,0000,0000,0000,,平均的にみた粒子の動きが鈍くなり Dialogue: 0,0:04:00.70,0:04:05.19,Default,,0000,0000,0000,,未開封の冷却パックよりも\N熱量が少なくなるからです Dialogue: 0,0:04:05.19,0:04:08.12,Default,,0000,0000,0000,,つまりエントロピーがもたらす乱雑さが Dialogue: 0,0:04:08.12,0:04:10.51,Default,,0000,0000,0000,,あなたの怪我のもとに\Nなったかもしれませんが Dialogue: 0,0:04:10.51,0:04:14.95,Default,,0000,0000,0000,,その痛みを和らげる心地よい冷たさを\N生み出して くれてもいるのです