一般小学生
まとめ
【定義】
1cm³などの、比較の基準となる一定の大きさのこと。
まとめ
物質の密度を比較する際の基準となる体積を単位体積と呼ぶ。温度変化によって体積が膨張・収縮すると、単位体積あたりの質量（密度）が変化し、これに伴う浮力の差が対流を引き起こす原因となる。
解説
物質の性質を比較する際、体積が異なると重さを単純に比べることができない。そこで、1cm³という共通の基準を用いる。これが単位体積である。空気を例に挙げると、加熱によって体積が膨張しても、空気自体の質量は変化しない。例えば、質量96g、体積96cm³の空気があったとき、その密度は1g/cm³（96÷96）である。この空気を加熱して体積が100cm³に増加した場合、単位体積あたりの質量は96÷100=0.96g/cm³となり、加熱前よりも小さくなる。このように密度が小さくなった空気は、周囲の密度の大きい空気よりも相対的に軽いため上昇する。試験管の底を加熱すると、温まって密度が小さくなった空気が上昇し、上部の冷たく密度の大きい空気が下降することで対流が起こり、熱が全体へ運ばれる。一方、試験管の上部を加熱した場合は、温かい空気が上部に留まるため、下部まで熱が伝わりにくくなる。
小学生のみなさんへ
「たんいたいいき」というのは、重さを比べるときに決める「きまった大きさ」のことです。たとえば、1cm³（一辺が1cmのサイコロの形）の大きさを基準にします。空気をあたためると、全体の体積はふくらみますが、重さは変わりません。すると、きまった大きさ（単位体積）あたりの重さは、あたためる前よりも軽くなります。軽くなった空気は上へのぼっていき、まわりの空気と入れかわることで熱が伝わります。これを「対流（たいりゅう）」といいます。
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