一般小学生
まとめ
【定義】
物質(特に空気や水)の熱膨張および熱収縮の性質を観察・実験するために用いられる高温の液体。
まとめ
温度上昇に伴い物体(空気・水)の体積は膨張し、温度下降に伴い収縮する。空気の体積変化は水に比べて顕著であり、シャルルの法則に関連する一定の割合で変化する。
解説
温度が上がると物質を構成する粒子の熱運動が活発になり、粒子間の距離が広がることで体積が増加する。これを熱膨張という。熱湯を用いた実験では、へこんだピンポン玉の復元や、フラスコ内の液面変化によってこの性質を確認できる。ガリレイの温度計も、球体内の空気の膨張・収縮によって水面を上下させる仕組みを利用している。空気の場合、1℃上昇するごとに0℃のときの体積の273分の1ずつ増加するという性質を持つ。例えば、0℃で546立方センチメートルの空気は、27℃上昇すると546×(27/273)=54立方センチメートル増加し、合計で600立方センチメートルとなる。
小学生のみなさんへ
熱いお湯(熱湯)を使って、空気や水の「ふくらむ性質」を調べるよ。へこんだピンポン玉を熱湯に入れると、中の空気が温まって大きくふくらみ、形が元通りになるんだ。空気は水よりも、温められたときに体積が大きくなる割合がとても大きいのが特徴だよ。実験をするときは、やけどをしないように気をつけようね。
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