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第13回、第14回は「熱とエネルギー」をテーマに学習します。
今回はその中で「温度と熱運動」そして「 水の3態と熱の出入り」について学習しました。
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温度計を作ってみよう
これが温度計の原理なんですね。手でペットボトルの空気の層を温めるとすぐに下の色の付いた水が上がってきました。おもしろいですね。
また、私たちが摂氏何度と言っている摂氏という言葉はアンデルス・セルシウスさんの名前のセルシウス氏からきているのも初めて知りました。
熱の移動について考えてみよう
左の図のようなケースの2つの部屋に、水と温水を700mlずつ入れてかくはんしながら1分ずつ温度を測定しました。そのときの結果のグラフが右の図になりました。何となくわかっていても実際に実験してみると温度の上がり方、下がり方は直線ではないんですね。
熱が移動していく様子がわかりましたか。
あらゆる物質は「原子や分子」からできており、原子や分子は温度に応じて「振動」しています 。その動きを「熱運動」といい、物質の分子や原子が持っている「運動エネルギー」を「熱」といいます。そして熱運動が「どのくらい激しいか」の程度を表したものが「温度」というものなんですね。
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水の3態(固体、液体、気体)の変化(温度・体積)について考えてみよう
観察してみよう❕
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観察して、左にあるような状態変化がわかりましたか?
水が蒸発して水蒸気になると、なんと!1700倍にも体積が増加するんですね。だから、その水蒸気が冷えて水に戻ると逆に体積がぐーんと減ってしまうから、フラスコの中に風船が膨らんだようになるんですね。