一般小学生
まとめ
【定義】
0℃における空気の体積を基準としたとき、温度が1℃上昇するごとに増加する体積の割合。その値は273分の1である。
まとめ
温度が上がると空気や水の体積は膨張し、温度が下がると収縮する。空気の膨張率は水よりもはるかに大きく、0℃の体積を基準に1℃あたり1/273ずつ変化する。
解説
空気や水の「温度による体積変化」は、身近な現象や実験で確認できる。例えば、へこんだピンポン玉を熱湯に入れると、内部の空気が膨張して元に戻る。また、空きビンの口に100円玉を乗せて手で温めると、膨張した空気が押し出されてコインが動く。ガリレイの温度計も、球体内の空気が温度変化で膨張・収縮し、水面を上下させる原理を応用している。計算例として、546cm³の空気が27℃上昇した場合、増加量は 546 × (27/273) = 54cm³ となり、全体の体積は 600cm³ になる。この規則性は、のちのシャルルの法則へとつながる重要な性質である。
小学生のみなさんへ
空気や水は、あたためられると体積（かさ）が大きくなり、冷やされると小さくなります。特に空気は、水にくらべて温度による変化がとても大きいです。へこんだピンポン玉を熱いお湯に入れると元にもどるのは、中の空気があたためられて大きくふくらみ、中からおし返すからです。
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