熱力学物理理科

5分でわかる蒸気船の仕組み!具体例を交えて理系学生ライターがわかりやすく解説

よぉ、桜木建二だ。今回は「蒸気船」について解説していくぞ。

蒸気船は、産業革命期に誕生した船の一種だ。蒸気船の誕生前は、安定した速度で航行できる船は存在しなかった。そのため、洋上を自由自在に航行できる蒸気船は、まさに革命児とも言える存在だったに違いない。今回は、このように19世紀・20世紀で大活躍した蒸気船の仕組みについて徹底解説する。ぜひ、この機会に蒸気船についての理解を深めてくれ。

塾講師として物理を高校生に教えていた経験もある通りすがりのぺんぎん船長と一緒に解説していくぞ。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

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ライター/通りすがりのペンギン船長

現役理系大学生。環境工学、エネルギー工学を専攻しており、物理学も幅広く勉強している。塾講師として物理を高校生に教えていた経験から、物理の学習において、つまずきやすい点や勘違いしやすい点も熟知している。

蒸気船とは?

image by iStockphoto

河川や洋上を航行する船舶は、人だけではなく、多くの資源や物資を運んでいます。そのため、船は陸の鉄道、空の飛行機などと同じように重要な交通の1つです。船は、動力の違いにより分類することができ、その分類の1つが蒸気船になりますよ。現在、古典的な蒸気船の多くは引退し、役目を終えています

この記事では、蒸気船の仕組みを工学の視点から解説していきますね。蒸気船に用いられている科学技術には、どのようなものがあるかを学びましょう。また、蒸気船が登場した経緯活躍した時代についても簡単に説明しますね。

蒸気船が登場した経緯

蒸気船が登場した経緯

image by Study-Z編集部

最初に、蒸気船が登場した経緯を説明します。18世紀半ばから19世紀前半にかけて、英国(イギリス)を皮切りに、産業革命が起こりました。産業革命の中で、それまで人力が中心であった諸産業に、蒸気機関という動力源を導入したのです。工場内での機械の普及にとどまらず、蒸気機関車が誕生し、陸での輸送に鉄道を利用するようになりました。同じ発想で、人力ではなく機械による動力で船を動かそうという考えられるようになり、蒸気船が誕生したのです

蒸気船が誕生する前、長距離を航行する船としては、帆船が主流でした。帆船は、ヨットと同じように風を帆で受けて駆動力を得るものです。しかしながら、進みたい方向に風が吹いているとは限りません。また、風が弱い場合、帆船の速度は小さくなります。そのため、一部の帆船は人力も併用していました。このような問題は、蒸気船の登場によって、解消されました。蒸気船は蒸気機関という機械によって推進力を得るので、安定した速度で航行できるようになったのです

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蒸気船は、産業革命によって誕生したと表現しても過言ではないぞ。

蒸気船が活躍した時代

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F.G.O. Stuart (1843-1923) – http://www.uwants.com/viewthread.php?tid=3817223&extra=page%3D1, パブリック・ドメイン, リンクによる

蒸気船は誕生後、貨物船客船戦艦などに採用され、世界中の海や河川、海峡を往来しました。日本に襲来したアメリカの黒船乗客を乗せたまま沈没してしまったタイタニック号も蒸気船だったのです。日本国内でも、明治維新の後、蒸気船が数多く建造されました。日露戦争で活躍した戦艦の多くは蒸気船です。

このように、蒸気船は産業革命によって誕生し、大型船の主流となっていました。その後、タービン船ディーゼルエンジンで駆動する船などの登場により、蒸気船の活躍の場は少なくなったのです。現在、電気によって動くEV船の開発もなされています。

また、蒸気船が淘汰された理由の1つに、燃料に使用する石炭が原因で環境中に有害な物質を放出するからというものもありますよ。ですが、遊覧船やテーマパークのアトラクションの船などには、アンティークな雰囲気を演出するためにあえて蒸気船を採用している場合もあるそうですよ

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写真に示したのは、タイタニック号だ。立派な煙突が複数あるな。

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