ぼう張(膨張)

一般小学生

まとめ

  • 周囲の気圧が低下することによって、気体などの物質の体積が増大する現象です。
  • 大気圧が弱まることで、密閉された容器や袋の内側にある空気が外側へ押し広がる状態を指します。
  • 高度が上がるほど空気の層が薄くなり、この現象が顕著に現れます。

解説

地球を包んでいる空気には重さがあり、その重さによって生じる圧力を「大気圧」と呼びます。地上に近いほど空気の層が厚いため気圧は高く、標高が高くなるほど空気の層が薄くなるため気圧は低くなります。

密閉された袋の中の空気は、常に外側の気圧と同じ力で押し返そうとしています。山の上などの気圧が低い場所へ行くと、袋を外から押さえる力が弱まるため、内側の空気が外へ押し出す力が相対的に強くなり、結果として袋がパンパンに膨らみます。これが気圧の低下による膨張の仕組みです。

コラム

気圧の変化は体積だけでなく、物質の状態変化にも影響を与えます。例えば、気圧が低い山の頂上では、水が100度よりも低い温度沸騰してしまいます。これは、水が水蒸気になろうとする力を抑えつける気圧が弱いためです。

また、逆に熱した空き缶に蓋をして急激に冷やすと、中の水蒸気が水に戻って体積が激減し、外側の大気圧に押しつぶされる現象が起こります。これらはすべて、内側と外側の圧力バランスの変化によって生じるものです。

小学生のみなさんへ

山の上へ遊びに行ったときに、持っていたお菓子の袋がパンパンにふくらんでいたことはありませんか?これは「膨張ぼうちょう」という現象です。

私たちの周りにある空気には重さがあり、いつも私たちをギュッと押しています。これを「気圧きあつ」といいます。地面に近い場所では空気がたくさん重なっているので押す力が強いですが、高い山の上では空気が少なくなるので、押す力が弱くなります。

お菓子の袋の中にある空気は、外からの力に負けないように内側から押し返しています。山の上に行くと外から押す力が弱くなるため、袋の中の空気がのびのびと広がって、袋を大きくふくらませるのです。

ルラスタコラム

高い山の頂上ちょうじょうでお米を炊くと、芯が残ってうまく炊けないことがあります。それは、気圧が低いと水が100度になる前に沸騰ふっとうしてしまうからです。場所によってお湯の温度が変わるなんて、不思議ですね!

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