- 締切済み
熱膨張実験についてどなたか教えてください。
子ども向けに気体の熱膨張実験を行いたいと思っています。 熱い熱をあてると風船が膨らむ実験がしたいのですが、そのため にはかなりの高温の熱を必要としますよね？？ ４０度くらいの熱で、目で見てあきらかに分かるような実験 はできないですか？ 加熱する空気の体積が大きければいいのかな？って思って いるのですが、違いますか？変な質問で申し訳ありません。。。 どなたかぜひご解答ください。 ちなみに私は理科の教員とかではありません。ど素人です。
- kikukikukikurin
- お礼率100% (2/2)
- 物理学
- 回答数2
- ありがとう数3
- みんなの回答 （2）
- 専門家の回答
みんなの回答
- westpoint
- ベストアンサー率35% (173/482)
今の季節なら、ゴミ袋気球が面白いでしょう。 黒いゴミ袋に少しだけ空気を入れて口を縛り、ひもを付けて飛ばないようにしてから校庭で直射日光のもとに晒します。 充分太陽が当たれば膨張して袋が膨らみ、その分比重が軽くなって風船のように浮いてきます。 安全で熱膨張と比重の勉強が一度にできますから楽しいですよ。また、透明のビニール袋などとの比較実験で黒い袋の熱吸収が高いことも示せるでしょう。 子供に見せる前に、どの程度の空気を入れておけばいいか、予備実験をしてから実演して下さい。
熱膨張だと、まず揮発性の高い液体を使うことをお勧めします。理科の実験ですと、ビニール袋にエタノール（市販の工業用のもの）を２０ｍｌ程度入れて口をゴムなどで縛り、ヤカンのお湯（７０℃以上）をそのビニールにかければ、大きく風船のように膨らみます。 さらに水で冷やせば、液体に戻りますので、子供は非常に興味を持ちます。
お礼
お礼が送れて大変申し訳ございません。 早急に答えていただき大変助かりました。 これからもよろしくお願いします。
関連するQ&A
- 熱物理について
問題で次のようなものがあったのです。 1.外部から熱を与えなくても系の温度があがる過程がある。 2.外部から熱を与えても系の温度があがらない過程がある。 3.気体の体積が膨張するときには気体は必ず外部に仕事をする。 正しいか誤りかを例をあげて答えよということなのですが。 3番だけは風船に空気をいれて体積を大きくすると風船がそのうち割れるので外部に仕事をしているから正しいかなと思ったのですが、1と2が思いつきません。 なので１．と２は誤りなのかなと思ったのですが答えがわからず不安で・・ もしよかったら教えてください。3番もすごい自信があるわけではないので間違っていたら指摘をおねがいします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 熱気球はなぜ浮かぶか～よくある質問の確認
「熱気球はなぜ浮かぶか」という疑問には検索するといくらでも出てきます。たいていは ---------------------------------------------------------------------------------- 気体は暖められると体積が膨張します。気体の量そのものが増えるのではなく、分子の動きが活発になるので大きく膨らむのです。つまり、膨らんだ分だけ軽くなる訳です。 周りの空気はそのままで、気球の中の空気だけ暖められると気球の外の空気が軽くなった気球を押し上げていくので、気球は浮き上がるのです。 ---------------------------------------------------------------------------------- というような解答が得られます。で、これを踏まえての質問なのですが、熱気球が容易に膨張しやすい素材でできているのであれば、 '密閉した' 熱気球の中の空気を熱してやれば '気球が膨張' するので '空気も膨張' し、熱気球内の空気の密度が小さくなって浮くというのはよくわかります。 しかし、ネット上の熱気球の写真を見る限りでは熱気球は密閉されてはいないようですし、その素材も風船のように膨張しやすい素材でできているとは思えません。それでも熱気球が浮かぶのは、熱せられた熱気球内の空気の分子運動が激しくなり、気球の外に飛び出した結果、熱気球内の空気の質量が軽くなり熱気球は浮かぶのではないのですか？
- ベストアンサー
- 物理学
- スポンジゴムの熱膨張について
スポンジゴムの熱膨張について教えてください。 『条件』 ・２５度から２００度まで加熱 ・シリコーンスポンジゴムの線膨張係数を4.5×10^-4とする ・スポンジゴムの比重を0.5とする ・シリコーンスポンジはΦ２５ ・ゴム肉厚は6t（内径Φ１３で、肉厚6tのちくわ状） ・長手方向の膨張はないとして、径方向の膨張のみ ・ゴムの熱膨張だけでなく、空気の熱膨張も考える ゴムの膨張だけ考えれば、線膨張係数と?Tと肉厚ででると思うのですが、 空気の膨張を考えると、どうなるのでしょうか？ 初めての質問で、質問の仕方に問題があるかもしれませんが、困っています。 考え方、計算方法を教えて頂けないでしょうか？
- 締切済み
- ゴム
- 空気の熱膨張について教えてください。
空気の熱膨張について調べています。 ２０℃の空気1㎥が１００℃に温度が上昇したとき、体積はどのように変化するのでしょうか？ また、同じように２０℃から－４０℃に下降したときはどのように変化するのでしょうか？ 気圧等の条件を無視しているためおおよその値で構いませんが、教えていただきたいと思います。 また、合わせて考え方も教えていただけると助かります。 よろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 膨張とはミクロで何が起きているのですか？
固体でも液体でも気体でも膨張とはミクロで何が起きているのですか？ 容器に気体を閉じ込めて加熱すると圧力や体積が大きくなりますがどうして体積が増えるのでしょうか。例えば教科書でよく見るようなシリンダーにピストンが付いている容器で定圧変化するとします。温度Tが上がると気体分子の運動が激しくなるので、容器の内壁を強く圧迫して圧力pが大きくなります。本来なら圧力が増えますが、ピストンがスムーズに動くとすれば圧力pが大きくなる代わりに体積Vの方が大きくなったという事ですか？ また固体の場合は熱によって電子の波動関数が空間に広がり、原子間で反発力が強くなって原子間距離が大きくなった結果、固体全体の体積が増えるのでしょうか。
- ベストアンサー
- 物理学
- 水風船を宇宙に持って行くとどうなるか。
水風船(空気が入っていない)を宇宙にもっていくと体積はどう変化するのでしょうか。 水の膨張率ん考えるとほとんど変化ないようですが、溶存気体が膨張するのでしょうか。
- 締切済み
- 物理学
- 自己膨張は仕事をする？（熱力学）
断熱壁からなる容器(体積２Ｖ/真ん中に仕切りあり)があり、片方には理想気体が入っていて、残りの半分は真空であるとする。次に、中央の仕切りを取り除く(自己膨張)。 この時、始めと終わりのエントロピー差を「熱力学的」及び「統計論的」に求めて、同一になることを示せ。 上のような問題があったのですが、(「熱力学的」の)解答には圧力を体積で積分をする計算が書かれていました。私は「自己膨張は仕事をしない」と思っていたので、混乱してしまいました。断熱壁なので、内部エネルギーの変化は全部仕事になるというのを考えると、解答は間違ってないような気もするのですが、納得がいきません。「自己膨張は仕事をしない」というのは条件があるのですか？
- 締切済み
- 化学
- 作動油の熱膨張
完全密閉容器（200L）に一般作動油を充満させ、 常温20℃から200℃まで加熱した場合に密閉容器に加わる圧力を求めるには、 どのような計算をすれば良いのでしょうか？ ΔV＝α・V・ΔT α：熱膨張係数 8.0×10^(-4)・・・・この値も適正？ V：元の体積 ΔT：温度変化 ΔV：体積変化 と β＝1/P・（V1-V2）/V1 β：圧縮率［1/MPａ] → 鉱物系作動油 6～7×10^(-) P：加圧圧力 V1：圧縮前の体積 V2：圧縮後の体積 で考えて良いのでしょうか？
- 締切済み
- その他（材料・素材）
お礼
お礼が送れて大変申し訳ございません。 早急に答えていただき大変助かりました。 これからもよろしくお願いします。