Wisdom96の17回目（実はその間にいろいろとやってはいましたが、とてもここにはかけません）の取り組みとして、「熱」に関する実験を効率よく進めようということで、取り組みました。 加熱と状態変化についての視覚的な装置の作成・紹介もおこないました。担当者風邪のため非常に雑駁な内容になってしまいましたが、結果自体はそれなりの内容というように判断しましたので、恐ろしいことですが公開に踏み切ります。
《取り組みの様子》
今回は、まず実験。その後実験装置を作成するという二段構えでした。
まずは、その取り組みの様子です。
《実験の部》
�@質量をそろえる
画像をクリックすると大きくなります。
はじめに水と油の質量をそろえます。
今回は上皿天秤でバランスをとることで行いました。
水と比較すると明らかに油の方の密度が小さいことがわかります。
�Aバーナーで加熱する
ガスバーナーやトーチバーナーで加熱します。 このときには、できるだけむらにならないように気をつけたいものです。 また、当然ですがやけどには十分気をつけましょう。ガスバーナーしかなければ仕方がありませんが、暖まり方にむらがあります。 こうやってガスバーナーだけでやるのでしたら、アルミフォイルでふたをするなどの 工夫が必要になってくると思います。
�B取り出して投入＆温度測定るつぼバサミでナットをつかんで水や油の中に投入します。 この時、やけどには十分気をつけましょう。 軍手などをすれば良いようですが、逆に作業をしにくくなることも考えられます。
簡単に書いてしまうとここまでです。 単純ではありますがインパクトが強烈ですのでたぶん生徒もびっくりではないでしょうか？
《実験の結果》 実験の結果、それなりのデータが得られました。 授業で十分に使っていくことのできる値ではないかと思います。 参考までに、自分達の実験結果とそのグラフ化したものを載せておきます。 今回は時間の都合で、行った回数がわずかに3回です。
【水の場合】
/ 水サンプル１ 17.5
26.5
36.0
42.0
47.5
52.5
58.0
水サンプル２ 18.3
28.3
36.0
43.8
43.8
53.8
58.0
水サンプル３ 26.0
34.0
43.5
52.5
59.0
64.0
70.0
水平均 20.6
29.6
38.5
46.1
50.1
56.8
62.0
【グラフ】
左のグラフをクリックすると大きな画像が見られます。
【油の場合】
/ 油サンプル１ 19.0
27.0
46.0
56.0
66.0
75.0
85.0
油サンプル２ 18.8
34.0
49.2
57.7
65.2
71.1
74.5
油サンプル３ 26.0
37.5
54.0
70.0
80.0
88.0
97.0
油平均 21.3
32.8
49.7
61.2
70.4
78.0
85.5
【グラフ】
左のグラフをクリックすると大きな画像が見られます。
【水・油の平均の比較】
/ スタート 水平均 20.6
29.6
38.5
46.1
50.1
56.8
62.0
油平均 21.3
32.8
49.7
61.2
70.4
78.0
85.5
【グラフ】
左のグラフをクリックすると大きな画像が見られます。
【実験上の注意】 ※ナットを上から落とすとビーカーが壊れる可能性がある。できるだけそっとおく。 ※水はあまり冷たくない方がはっきりとわかる。→最終的には沸騰した方がいいのでは？ ※ナットはできるだけ高温にしておく。トーチバーナーがない場合、アルミフォイルなどで蓋をする。 ※軍手がいる？でもその方がルツボは使いにくい。個人の判断で。
《モデル作成の部》
実験に関しては、これでＯＫ！演示用の実験装置を作れないかということになりました。 使ったものはペットボトル・古いスピーカー・小さな発泡スチロール球です。 �@基本形構造は非常に簡単です。スピーカーの上に発泡スチロール球を置き、 ペットボトルで覆い、スピーカーに電流を流してやるというだけです。 発泡スチロールが分子・スピーカーからの音が熱というわけですね。
�A工夫簡単にできるような気がしましたが、実は甘いです。 思ったよりも発泡スチロール球の動きが悪いんですね。 そこで、スピーカーに紙を当てたりして試行錯誤しました。
�B何とかOKいろいろと確認した結果、これがうまくいくための最大の条件は、 スピーカーの出来ということに落ち着きました。 絶妙なスピーカーにあたると、そこそこ使えそうな感じです。
�C付録～注意特に難しい作業ではないのですが、今回なぜか？何度もやってしまった失敗です。 「アッ」と思ったときにはもうこんな状態ですね。注意してください。 静電気で結構大変です。回収が・・・(^^ゞ。
Editor:HIROYUKI Aono@Nopporo Junior High School Copyright (c)Wisdom96
