一般小学生
まとめ
- 0℃における空気の体積を基準とし、温度が1℃上昇するごとに増加する体積の割合のこと。
- 空気は温度変化に伴い膨張・収縮する性質を持つが、その変化率は液体である水よりも極めて大きい。
- この一定の割合（1/273）は、のちに絶対温度やシャルルの法則へとつながる重要な物理的基礎となる。
解説
空気や水の「温度による体積変化」は、物質を構成する粒子の運動が活発になることで起こります。特に空気（気体）は、水（液体）に比べて温度変化に対する体積の増減が顕著です。身近な例では、空きビンの口に100円玉を乗せて手で温めると、内部の空気が膨張してコインを押し上げる現象や、へこんだピンポン玉を熱湯に入れると元に戻る現象などで確認できます。
具体的な計算例を挙げると、0℃で546cm³の体積を持つ空気がある場合、温度が27℃上昇すると、増加量は 546 × (27/273) = 54cm³ となります。したがって、27℃のときの全体積は 546 + 54 = 600cm³ と算出されます。このように、0℃の体積を273等分したうちの1つ分ずつ変化するという規則性が存在します。
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る性質を持っています。これを「膨張」と「収縮」といいます。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のが特徴です。
空気がどれくらい大きくなるかというと、0度のときの体積を基準にして、温度が1度上がるごとに「273分の1」ずつ増えていきます。例えば、へこんだピンポン玉を熱いお湯に入れると、中の空気が大きくふくらんで、ピンポン玉が元の形にもどります。これは空気の体積が温度によって変化する力を利用した身近な例です。
ルラスタコラム
ガリレイの温度計という道具を知っていますか？これは、温度が変わると空気の体積が変わる仕組みを利用して、温度をはかる道具です。昔の人は、この空気のふくらむ力を観察して、目に見えない空気の性質を調べていたのですね。
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