冬場にガラスの外側が凍結するのは、空気中の水蒸気が蒸発する前に凍結するからです。

ガラスはどうして結露するのか?

 

結露の雫

寒い日などにガラスが曇って表面に水分が付着する現象を「結露」と呼びます。

 

「結露はなぜ起こるのか?」
その仕組みについて調べてみました。

 

 

結露は外気と内気の温度差で起こる

窓ガラスなどは片面は外に露出していて、もう片面は室内側にあります。
そのため、外側と内側で温度差が発生します。

 

空気の中には水蒸気が含まれていて、水蒸気の量は温度が高いほど多くなります。
水蒸気の量は、夏と冬で湿気が違う事を想像してもらえれば分かりやすいです。

 

暖かい空気が窓ガラスに接すると、反対側の冷たい空気で冷やされます。

 

水蒸気を大量に含んだ暖かい空気がガラスの外側の冷たい空気に冷やされると、空気中に含まれていた水蒸気が空気の中に入りきれなくなります。

 

その溢れた水蒸気が水となり、ガラスなど外気と接する所の周辺に付着します。

 

窓ガラスに結露ができるのは多少時間がかかったり、冬でないとできませんが、コップやペットボトルの飲料水などを想像してもらえれば季節に関係なく結露を見る事ができます。

 

冷やされた飲料は、外の空気が暖かいと温度差が生じ、ペットボトルやコップなどの容器の外側に汗が出ます。こうした夏場の飲み物の容器に出る汗も結露と全く同じ仕組みです。

 

 

 

冬にガラスが凍結するのはなぜ?

 

冬の朝に車に乗ろうとすると、外側が凍結して、しばらくエンジンをかけてガラスを溶かさないと運転できない場合があります。

 

また、曇りの日や寒い日は外に雨が降っていなくても走っていくとフロントガラスの外側が微妙に濡れていってワイパーを動かす必要が出る事もあります。

 

車の場合は、室内側が暖かく、外側は寒いので結露が出るのは通常車の内側です。

 

冬場や雨の日はエアコンを付けて室内の空気を循環させないとすぐにガラスが曇ってしまうのは結露が関係しています。

 

それでは、なぜガラスの外側が凍結する現象が起こるのでしょうか?

 

これは、空気の蒸発が関係しています。

 

窓ガラスは、その室内の空気の熱吸収が集中する部分です。
また、ガラスの内側は限られた空気しかありませんが、外は無限の空間が広がっています。

 

そのため、ガラス付近に集まった熱エネルギーが外側に蒸発しようとして空気中の水蒸気がガラスの外側に水になってにじみ出ていきます

 

通常であればすぐに蒸発するような細かい水蒸気ですが、冬場はその水蒸気が蒸発する前に凍ってガラスの表面が凍結します。

 

また車を走らせていくと、多くの空気と交わるため、湿気や室内温度などの環境によっては、ガラスの外側に水が付着してワイパーを動かす必要が出る場合があります。