まとめ
【定義】
着色したエタノールなどの液体の熱膨張(温度変化に伴う体積変化)を利用して、対象の温度を測定する計器。
学習の要点
- 重要語句:熱膨張、毛細管現象、液柱、視差
- 用語の意義:安価で扱いやすく、水銀温度計に比べて毒性が低いため教育現場で広く普及している。エタノールの凝固点が低いため、寒冷地での気象観測にも適する。
解説
アルコール温度計は、液体の体積が温度の上昇とともに増加する「熱膨張」の性質を利用している。ガラス製の細い管(毛細管)の底部にある液だめにアルコールが満たされており、温度が上がると膨張した液体が管の中を上昇し、その高さが目盛りとして示される。
本来、エタノールなどのアルコール類は無色透明であるが、視認性を高めて読み取りミスを防ぐために、赤色や青色の染料で着色されているのが一般的である。
測定に際しては、液体の蒸発や管内での液切れに注意する必要がある。また、測定範囲はアルコールの沸点(エタノールで約78℃)によって制限されるため、高温の測定には適さない。正確な数値を読み取るためには、液柱の先端(メニスカス)を水平な目線で確認し、視差による誤差を最小限に抑えることが基本となる。
補足
精密な測定が必要な場面では水銀温度計が用いられてきたが、環境負荷と安全性の観点から、現在はアルコール温度計やデジタル式温度計への移行が進んでいる。
参照: 学習指導要領準拠資料
小学生のみなさんへ
アルコール温度計は、理科の実験や気温をはかるときに使われる道具です。中に入っている赤い液体は「アルコール」という液体で、あたたかくなるとふくらみ、つめたくなるとちぢむ性質を持っています。
まわりの温度があがると、アルコールがふくらんで細い管の中を上がっていくので、液体の高さで今の温度を知ることができます。赤く色がつけられているのは、目盛りを読みやすくするためです。
正しくはかるためには、温度計の下にあるまるい部分を絶対におさえないようにしましょう。手の温度が伝わって、正しい気温がはかれなくなってしまいます。また、目盛りを読むときは、赤い液体のいちばん上のところを、真横からまっすぐ見るのがコツです。
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