暖房でガスを拡張することを示す実験:
材料:
*バルーン
*ガラス瓶(狭い首)
*お湯
*冷水
*測定テープ(オプション)
手順:
1。ボトルを準備: ガラス瓶に冷水を入れ、上部にスペースを残します。
2。バルーンを膨らませます: バルーンをわずかに膨らませ、少し丸くするのに十分なだけです。
3。バルーンを取り付けます: ボトルの首にバルーンの開口部を伸ばし、輪ゴムで固定します。
4。バルーンを測定: 測定テープを使用して、風船の円周を測定します。測定値を書き留めます。
5。ボトルを温めます: お湯で満たされたボウルにボトルを置きます。
6。バルーンを観察します: ボトルが暖まると、風船に何が起こるかを観察します。バルーンが拡大していることに気付くはずです。
7。再び測定: 数分後、バルーンの円周をもう一度測定し、測定値を書き留めます。
8。ボトルを冷やします: さて、お湯からボトルを取り出し、冷たい水のボウルに入れます。
9。もう一度観察: ボトルが冷却すると、風船に何が起こるかを観察します。バルーンが元のサイズに縮小していることに気付くはずです。
説明:
ボトル内の空気が加熱されると、分子は運動エネルギーを獲得し、より速く移動します。この増加した動きにより、分子はボトルの壁と風船の壁とより頻繁に、より大きな力で衝突します。ボトル内の圧力の増加により、バルーンが膨張します。
ボトルが冷めると、分子はエネルギーを失い、動きが遅くなります。これにより、衝突が少なくなり、圧力が少なくなり、バルーンが元のサイズに戻ります。
観測:
*ボトルが加熱されると、バルーンが膨張します。
*ボトルが冷却されると、バルーンが収縮します。
*バルーンの円周は、加熱すると大きくなり、冷却されると小さくなります。
結論:
この実験は、加熱するとガスが膨張し、冷却されたときに収縮することを示しています。これは、熱膨張として知られるガスの基本的な特性です。
追加メモ:
*二酸化炭素やヘリウムなどのさまざまなガスを使用して実験を繰り返して、膨張特性に違いがあるかどうかを確認できます。
*温度計を使用して、加熱前後のボトル内の空気の温度を測定して、温度と膨張の相関関係を確認することもできます。
この実験は、ガスの熱膨張の概念を理解するためのシンプルで視覚的な方法を提供します。あらゆる年齢の学生が物質の特性について学ぶのは素晴らしい活動です。