一般小学生
まとめ
【定義】
丸底フラスコとは、実験に用いられる底が球状のガラス製容器である。熱が均一に伝わりやすく、液体の加熱や沸騰、物質の体積変化を伴う実験に適した形状を持つ。
まとめ
水が加熱されて水蒸気に変化する際の劇的な体積増加が、強い「水面を押す力」を生み出し、間欠泉のような水の噴出を引き起こす。この力は空気の熱膨張による力よりも支配的である。
解説
丸底フラスコ内に少量の水を入れて加熱すると、ガラス管から水が勢いよく噴き出す現象が見られる。この原因を解明するため、水の上に油を重ねて水蒸気の発生を抑制した対照実験を行うと、水は噴き出さない。この結果は、現象の主因が単なる「空気の膨張」ではなく、液体の水が蒸発して「水蒸気」になる際の状態変化に伴う急激な「体積膨張」であることを示している。水蒸気による膨張圧がフラスコ内の水面を強く押し下げることで、液体が管を通じて外部へ排出されるという因果関係が成立する。
小学生のみなさんへ
丸底（まるぞこ）フラスコは、底が丸いガラスの入れ物です。この中に少しだけ水を入れて熱いお湯で温めると、水が「水じょう気」に変わって、大きさが急に何倍にもふくらみます。そのふくらむ力が水を外へ押し出すので、まるで公園のふん水や「間欠泉（かんけつせん）」のように水が勢いよく飛び出します。空気が温まってふくらむ力よりも、水が水じょう気になる力の方がずっと強いことが実験でわかります。
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