驚きの現象!ほっぺにつけながら風船から空気を抜くと…

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先日、風船を伸ばしたり縮めたりすると、
温度がどうなるのかという実験を熱力学の時間に行いました。

簡単にできる実験で、体感できる面白い実験なので、ご自宅でもすぐに行うことができます。

科学のレシピ

用意するもの
風船

方法①

① 膨らませていない風船をほっぺたにあてながら、勢い良く引っ張る。

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② 引っ張った風船をほっぺたにあてながら、元に戻す。

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結果

①では、暖かく感じ、②では冷たく感じます。

この方法でも良いのですが、膨らませたり、元に戻したりしたほうが、
インパクトがあるので、次の方法も面白いと思っています。

方法②

① 風船を子供のほっぺたにあてながら、勢い良くふくらませる。

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② 子供の様子を見る。

③ 膨らんだ風船をほっぺたにあてながら、空気を抜いていく。

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④ 子供の様子を見る。

結果:

②では暖かく、④では冷たく感じます。驚くくらい、よくわかるので、ぜひ試してみて下さい。

原理はどちらも同じのようで、実験の手軽さと比べると、熱力学の断熱変化というものと関係しているので、内容的には高校物理になります。

詳しくまとめてある以下のページを見ると、
http://tsukuba-ibk.com/omosiro/2009/05/post-41.html

風船を構成するゴムの分子は、縮めた時の動ける範囲よりも、
伸ばされた時の動ける範囲が小さくなってしまい、
そのため、熱が放出されるということだそうです。

また、逆に伸ばした状態から縮めていけば、熱を周りから吸収をするので、
冷たくなるのだとか。

こちらにはサーモグラフィー付きで、紹介されていました。
http://www.tv-osaka.co.jp/ip4/muchami/housou2015/1236508_9346.html

面白いわりに、原理の説明が難しい現象ですが、熱分野に関しても、肌感覚で体感をしていくことは重要ですよね。

ぜひご自宅で、小学生のうちから体験してみてください(^^)。

科学の情報はこちらにも掲載しています。


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プロフィール

桑子 研
桑子 研理科教師。全国で教員向けの物理実験講座、ICT活用講座、子供向けの科学実験講座、時短セミナーなどを行っている。著書は『大人のための高校物理復習帳』(講談社)など10冊。

科学実験講座のお申込み

教師のための理科実験講座を開講しています。明日から使えるおてがるなものを中心に、実験を体験できる講座です。

5/19(金) C 力学① (ビースピ・iPad等)
7/21(金) C 波動① (気柱の共鳴等)
7/29(土) A 力学② (力学台車の活用)
7/29(土) B ICTの活用 (電子黒板等)