1気圧

一般小学生

まとめ

解説

地球は厚い大気の層に覆われており、その空気の重さによって生じる圧力を「大気圧」と呼びます。1気圧はこの大気圧の標準的な強さを示す単位で、歴史的にはイタリアの科学者トリチェリが水銀を用いた実験によって、水銀柱を760mm押し上げる圧力(760mmHg)として見出されました。

大気圧は高度が上がるにつれて低くなります。これは、上空に行くほどその地点より上にある空気の量が少なくなり、空気の層が薄くなるためです。例えば、標高の高い山の上でスナック菓子の袋が膨らむのは、外側の気圧が1気圧よりも低くなる一方で、袋の中の空気の圧力が相対的に強くなり、内側から押し広げる力が勝るためです。

コラム

気圧の変化は物質の性質にも影響を与えます。通常、水は1013.25hPaの環境下では100度で沸騰しますが、気圧が低い高山などでは100度よりも低い温度で沸騰が始まります。このため、高い山の頂上でご飯を炊くと、芯が残るなどうまく炊けないことがあります。

また、物理学の分野では、この気圧(圧力)の概念を基礎として、水深比例する「水圧」や、物体が受ける「浮力」、物質の重さの指標である「密度比重」といった概念を関連付けて学習します。

小学生のみなさんへ

わたしたちのまわりにある空気には、実は重さがあります。目には見えませんが、わたしたちはいつも空気におしつけられています。この空気の力のことを「気圧きあつ」といいます。

海と同じ高さの場所での、ふつうの空気の力を「1気圧きあつ」とよびます。これは、親指のつめくらいの広さに、1キログラムの重いおもりがのっているのと同じくらいの力です。わたしたちの体の中からも同じ力でおし返しているので、重さを感じることはありません。

高い山にのぼると、空気の量が少なくなるため、気圧きあつは低くなります。山の上でポテトチップスの袋がパンパンにふくらむのは、まわりの空気がおす力が弱くなって、袋の中の空気が広がろうとするからです。また、高い山ではお湯が100度になる前にわいてしまうという、ふしぎな現象げんしょうもおこります。

ルラスタコラム

あきかんの中に少し水を入れて熱し、中を水蒸気でいっぱいにします。ふたをして急に冷やすと、あきかんは一しゅんでベコッとつぶれてしまいます。これは、冷やされて中の水蒸気が水にもどり、中の力が弱くなったことで、外側の「1気圧きあつ」の力におしつぶされるためです。空気の力はとても強いのですね!

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