一般小学生
まとめ
【定義】
水の収縮とは、温度の低下に伴って水の体積が減少する現象を指す。一般に物質は、温度が上がれば膨張し、下がれば収縮する性質を持つ。
まとめ
温度が下がると水や空気の体積は減少し、温度が上がると増加する。特に空気は水に比べて、温度変化に伴う体積変化の割合が非常に大きい。
解説
温度変化による体積の変化は、身近な例で確認できる。例えば、熱湯でへこみが戻るピンポン玉や、手で温めると動く空きビンの上の100円玉は、空気の膨張によるものである。ガリレイの温度計も、球体内の空気が膨張・収縮することで水面を上下させる仕組みを利用している。液体である水も、フラスコを用いた実験で熱湯や氷水につけると、ガラス管内の水面が上下し、体積の変化を観察できる。空気の場合、温度が1℃上がるごとに0℃のときの体積の273分の1ずつ増加する(シャルルの法則)。例えば、546立方センチメートルの空気が27℃上がると、増加量は54立方センチメートルとなり、合計体積は600立方センチメートルとなる。このように、物質は温度変化に応じてその体積を変化させる。
小学生のみなさんへ
水や空気は、冷やすと「かさ(体積)」が小さくなります。これを「収縮(しゅうしゅく)」といいます。例えば、氷水にフラスコを入れると、中の水の高さが下がります。これは水が冷やされてちぢんだからです。空気は水よりももっと大きくのびちぢみする性質があります。温度が変わると、物の大きさが変わることを実験でたしかめてみましょう。
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