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貪欲に科学を楽しむ。そんな気持ちをバッカルコ〜ン//(^o^)\\

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本部:東京都

実験方法「お空の雲を作っちゃおう」

1.用具

〔器具〕
・ペットボトル ※炭酸飲料用のものがよい
・お湯
・線香、マッチ、燃えさし入れ
・軍手
 ※湯でぬれるとかえって熱いので十分注意を。
  万全を期すなら、耐水耐熱性の防護手袋(工業用)の利用をしてください。


2.準備

上記の道具立てが出来たら、準備完了です。
お湯によるやけどには、十分ご注意ください。

     

3.手順

とにかく簡単におこなえるじっけんです。
(1) ペットボトルに10分の1ほどの湯を入れます。

(2) 線香の煙を入れます。
  目安として5秒程度、ボトルの口から線香をさし入れていればOKです。
 ※子供(未成年)がいる場や、公共の場での実験にはおすすめできませんが、タバコの煙でも可能です。

(3) しっかりフタを閉め、シャバシャバと数回振ります。
 ※熱いので、手袋などの使用を!

(4) ペットボトルをペコッと押し、パッとゆるめます。
  その瞬間、ボトルの中が雲(霧)で白くなりますよ。

(5) 雲ができにくくなったら、シャバシャバ振ると復活します。
 復活しなくなったら、もう一度はじめからどうぞ。


4.解説

雲

 お湯を入れたペットボトルの中は、湿ってあたたかい空気の状態になっています。
 いわゆる「高温多湿」ですね。

フタをしてつぶすと、ボトル内部の圧力が高くなります。
気体は圧力が加わって押し縮められると、温度が上がります。
 温度が上がると、空気はよりたくさんの水蒸気を含むことが出来る(飽和水蒸気量が増える)ようになります。






雲の発生

 そこでつぶしていたペットボトルを急にもどすと、圧力が元にもどります。
 つぶしていた時を基準に考えると、急に圧力が下がったことになります。
 すると空気が含むことが出来る水蒸気の量(飽和水蒸気量)も少なくなり、水蒸気が小さな水滴にもどり、雲(霧)のように見えたわけです。

 煙を入れたのは、水滴にもどりやすくするためです。煙の粒が核となって、水滴ができやすくなります。


〔備考〕
「水蒸気」について誤解をしている方が多く見受けられます。
「水蒸気」は気体であり、目に見えません。
いわゆる「湯気(ゆげ)」は細かい水滴であり、液体の状態です。水蒸気ではありません。
また「水蒸気なら摂氏100℃以上のはずだ」と思っている方も、間々見受けられますが、気体になるのは沸点を超えたときだけではありません。
もしそうだとしたら、雨が降った後、気温が100℃を超えないと地面は乾かないということに。煤S( ̄0 ̄;ノ