ペットボトルが凹んで音を鳴らす理由｜冷やしておいた水の中で何が起こっているのか

冷やしておいたペットボトルの水が、残量が少ない時に凹んだり音を鳴らす現象について、なぜそうなるのか理解できる方もいれば、疑問に思う方も多いでしょう。本記事では、この現象の原因と物理的なメカニズムについて解説します。

ペットボトル内の空気と温度変化

ペットボトルの中に水を入れて冷やすと、温度が下がり、内部の空気も冷えます。冷えた空気は収縮する性質があり、その結果、ペットボトル内の圧力が低下します。一方、ボトル外部の温度が変わることも影響します。

具体的には、ペットボトルが冷蔵庫で冷やされると、内部の空気の分子が縮むため、ペットボトルが外部の大気圧に引き寄せられる形で凹むことがあります。これが音を鳴らす原因となります。

ペットボトルが凹むのは、内部の空気の圧力が外部の圧力よりも低くなるためです。冷却によって温度が下がると、空気の分子運動が弱まり、容積が減少します。この状態では、ペットボトルは外部の気圧に押しつぶされて凹んでいきます。

その後、ボトルを持ち上げて室温に戻すと、内部の空気が再び膨張し、ボトルが元の形に戻ることがあります。この膨張によって「パシッ」と音が鳴ることもあります。

音が鳴るのは、ボトル内の圧力変化により空気が急激に動くためです。凹む際に外部の圧力に押しつぶされたボトル内部の空気が、圧力の差によって「弾ける」ことで音が発生します。

この音は、空気の膨張または収縮による衝撃波のようなもので、温度差による急激な変化が音を引き起こす原因となります。

冷やしておいたペットボトルが凹み、音を鳴らすのは、内部の空気が冷却によって収縮し、外部の圧力と差が生まれるためです。この現象は物理的な気圧の変化によるものであり、心配する必要はありません。温度の変化に伴う自然な反応であることを理解し、安心して楽しんでください。