水用のヒーターで、水蒸気が溜まったためと見られる、空焼き事故がときどきあります。

• 水は自動供給で、温度コントロールもしていて、絶対に空焼きしないようになっている。
• ヒーターがおかしいのではないか？
• ワット密度（単位面積当りの発熱量）が高すぎるので、膜沸騰しているじゃないか？

　こんなはなしがありますが、何らかの不都合で、ヒーターが空気中に出てしまった場合以外は、水蒸気による空焼きだと考えられます。

　この実験では、フラスコの上部に容器をつなげ、フラスコ上部の細くなった部分は、シリコーンスポンジで1/4位の開口面積になるように、ふさいでいます。ヒーターは、フラスコの細い口に入るように、サイカンヒーターを使用しました。
　フラスコ上部の容器にも水が入っていて、フラスコは一杯です。ところが、水が沸騰してからは、細い開口部を水蒸気が勢い良く流れるので、水は下に落ちることができなくなります。フラスコ内には水が供給されず、水蒸気となって減るだけなので、水蒸気中で空焼き状態になります。
　ガラスのフラスコを使用しているので、一部赤熱した時点で実験を中止しています。更に通電を続けると、水が減って水蒸気の勢いがおさまり、水は落ちることができるようになりますが、その水がまた蒸気になるので、一度空焼き状態になると、ヒーターの発熱が続く限り、正常には戻りません。通電をやめると、水蒸気の発生がなくなるので、水は下に落ちます。

空焼きしなくても、ヒーターの温度が上がりすぎる
　油のように、蒸発しない液体を加熱する場合は、ヒーターのワット密度にほぼ比例して、ヒーターの表面温度が上がります。けれども、水を加熱する場合には、ヒーターのワット密度を上げていっても、ヒーターの表面温度は、水の沸点（100℃）より少し高い温度にしか上がりません。油を加熱するときは、対流だけで熱が伝わりますが、水には、沸騰により熱が伝わるためです。詳しくは、「熱の実験室 第2回」を見てください。

膜沸騰で空焼きになった
　膜沸騰は、熱源が蒸気の膜に覆われる状態です。ヒーター表面のワット密度が非常に高いと、膜沸騰する可能性があります。ワット密度が100W/cm² 以上あれば、可能性が出てきますが、そんなに高いワット密度の水用ヒーターは販売されていませんし、あったとして、ワット密度が高すぎるので、膜沸騰の瞬間に断線してしまい、空焼き状態になることはできないはずです。詳しくは、「熱の実験室 第3回」を見てください。