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サイエンス・ペットボトル風船マジック② の 種を見破れ!

  • サイエンス・ペットボトル風船マジック② の 種を見破れ!

材料

六角型1.5Lペットボトル 風船 キャップ 電気ポット 

内容

・水の状態変化を体感する。
・ペットボトルに熱湯を入れた後,風船でフタをする。
・水蒸気が水に戻ることで,ペットボトルの中で風船が膨らむことが分かる。

詳細

ペットボトルの中で,風船が膨らんでいます。No.501「サイエンス・ペットボトル風船マジック」でも,ペットボトルの中で風船が膨らんでいました。どちらも,種がなければあり得ない現象です。と言うことで,この実験を「サイエンス・ペットボトル風船マジック②」と名付けます。さて皆さん,マジックの種が分かりますか? 今回は,見た目で種がバレそうで心配なんですが・・・ 見た目です。中が水で濡れています。それに,白く曇っている部分もあります。 これは,超サービスヒントです。 白く曇ると言えば,4年生以上の小学生は,すぐに水蒸気を思い出します。 ちなみに,空に浮かぶ白い雲の正体は何でしょう。 即答で水蒸気!? 大人でも多くの人が,つい間違えてしまいます。「水蒸気は気体だから,目には見えないよ!」と子どもに注意されるかもです。雲の正体は「小さな小さな水や氷の粒」。つまり,液体か固体です。No.793「水の循環モデル」も併せてご覧ください。 さて,サイエンス・マジック②に戻ります。小学生でも,水が水蒸気になると,体積が約1700倍に増えると学びます。では反対に,水蒸気が水に戻ると,体積はどうなるでしょう。 ドンと減るのですが,そのとき,水蒸気を入れたペットボトルの口を風船で塞ぐと? 内圧が下がるため,風船が吸い込まれて中で膨らむのです。 では,水蒸気をどうやって入れたのでしょう。それに,空気が残っていては,それほど内圧が下がりません。この秘密は,No.465の「時限バコン」をご覧ください。 種明かしをしましょう。用意するのは六角型1.5Lペットボトル。炭酸タイプよりも比較的耐熱です。六角タイプは内圧に比較的強いのですが,最近のは薄くて困ります。分厚目のものを探してください。それからキャップ,風船,電気ポットです。 ボトルに熱湯を,一押し注ぎ込みます。即キャップを閉めてシェイク。ボトルが水蒸気でパンパンに膨らみます。キャップを緩めると,プシュッと音を立てて,中の空気が水蒸気で追い出されます。すぐに熱湯を捨て,間髪入れずに風船でフタをします。これで仕込み完了です。すでに風船が,中で膨らみ始めています。 ボトルの中は水蒸気で満たされています。その水蒸気は,外気に冷やされて水滴に戻り,内側が白く曇ります。そうすると,真空にまではなりませんが,内圧がグッと下がるので,風船が外気圧(大気圧)に押され,勝手に中で膨らんでいくのです。 マジックとしてはイマイチかもしれませんが,水の状態変化だけでなく,内圧を下げる工夫など,科学的には,色々と学びが多いのではないでしょうか。 熱湯を手に浴びないよう,持ち方を動画で確認してください。くれぐれも火傷をしないよう,注意して楽しんでください。

基本情報

分野 分野2 育てたいもの 管理番号 季節 場所 難易度 危険度
物理 熱,物質の状態 探究心 906 春夏秋冬
春夏秋冬
室内;
室内
普通
少し危険
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