じ ぇ ろ に もん | 気化熱の原理とは? 打ち水で空気が冷える仕組みを知ろう【親子でプチ科学】 | 小学館Hugkum
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気化熱は、暮らしの中で体験する機会の多い身近な科学現象です。気化熱について知ることは、子どもが理科の学習に興味を持つよいきっかけになるでしょう。簡単な実験方法や気化熱を利用した家電の仕組みなど、親子で学ぶヒントを紹介します。 気化熱とはどのような現象? 気化熱について頭では何となく分かっていても、具体的に説明するのは難しいものです。気化熱の定義や計算方法について解説します。 液体が蒸発する際に吸収する熱エネルギー 気化熱の「気化」とは、液体が気体に変化する現象のことです。 液体は気化する際に、周囲の熱を吸収する性質を持っています。このときに吸収される熱エネルギーが「気化熱」の正体です。 逆に、気体が液体に変化する「液化」の際は、「凝縮熱」と呼ばれる、気化熱と同じ量の熱エネルギーが放出されます。 気化熱を計算する方法 気化熱はどのように計算するのでしょうか。 液体は温度が上がると沸騰して徐々に気体へと変化していきますが、変化している最中は温度が変わりません。 例えば、100℃で沸騰する水は、全てが蒸発し終わるまで、温度はずっと100℃のままです。 このため、水が気化する際に必要な熱量を計算するときは「 温度を上昇させるための熱量(顕熱) 」と、「 沸騰してから気体に変わるまでの熱量(潜熱) 」を別々の方法で求め、最後に合計します。 試しに20℃の水200gを100℃まで沸かし、完全に気化するまでの熱量を計算してみましょう。 顕熱の計算には、比熱(水の場合4. 184kJ/kg)を用います。200gは0. 2kg なので、「0. 2×4. 184×(100-20)=66. お空の下で遊ぶしねぇ?. 9kJ」となります。 潜熱は気圧によって変わり、1気圧の場合は1kg当たり2257kJと決まっています。水200gなら2257 ×0. 2 = 451. 4kJとなり、顕熱と合計すると518. 3kJです。 518. 3kJがどのくらいの熱量なのか具体的にイメージできないときは、同じ熱量の単位「kcal(キロカロリー)」に換算してみましょう。 1Jは約0. 24calなので、518. 3kJは124kcalとほぼ同じ熱量となります。 気化熱を実感してみよう 液体が気化するときにどのくらい熱を吸収しているのかは、簡単な実験で分かります。家庭で手軽に試せる、気化熱の体験方法を見ていきましょう。 夏なら打ち水 地面に水をまく「 打ち水 」は、気化熱を利用して暑さを和らげる手段です。 地面にまかれた水は、地表の熱を奪いながら気化します。気化熱により地面の温度が下がるため、周囲が涼しく感じられるのです。 自宅の玄関やベランダなどに打ち水をして、効果を実感してみましょう。基本のやり方は以下の通りです。 1.
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例題1も例題2も「重さ20Nの物体を3m持ち上げる」という問題でした。 例題2のとき(動滑車を使ったとき) 手が引く力=10N 手が引く糸の長さ=6m でした。 つまり、動滑車を使うと ・ 手が引く力は1/2倍 ・ 手が引く長さは2倍 となるのです。 しかし、しなければいけない仕事は変わりません。(例題1も例題2も60Jのまま) このように道具を使っても使わなくても、仕事の量は変わりません。 このことを 仕事の原理 といいます。 ■仕事の原理 道具を使っても使わなくても仕事の量は変わらない。 (変化させなければならないエネルギー量は変わらないということ。) POINT!! ・動滑車での仕事は・・・ → 手が引く力は1/2倍 ・ 手が引く長さは2倍 → でも仕事の量は変わらない。(仕事の原理) こちらもどうぞ 滑車を使った仕事の計算ドリルを販売中。 1つ220円(税込)です。 他のページでは「斜面上の仕事」などほかの仕事の問題も販売中です。 よければどうぞ。
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打ち水をする場所の気温を測る 2. ジョウロやペットボトルなどを使って水をまく 3.
お空の下で遊ぶしねぇ?
知恵袋にもスッキリとした回答が見付かりませんでした。なので、ひょっとしたら需要があるのではないかと思い、コンピュータには関係ないですが書いてみました。お役に立てれば嬉しいです。 スポンサードリンク
物理についてです。 教えてください。 直線上を移動する質量mの物体の運動方向に、一定の力が働いて加速度aを生じ、時刻t1に速さがv1であったものが、時刻t2に速さがv1より大きいv2(v2>v1)となった。 (1)加速度a=[速さの変化]/[変化に要する時間]を、v1, v2, t1, t2を用いて書け。 (2)時刻t1~t2の間の平均の速さをv1とv2を使って表し、距離dをv1,v2, t1, t2を用いて書け。ここで距離d=[平均の速さ]×[要した時間]。 (3)仕事Wを、質量m,加速度a, 距離d, を用いて式であらわし、上の(1)と(2)の結果を代入して、W=(1/2)mv^-(1/2)mv1^となることを示せ。(v1=0, v2=vとおいた式が運動エネルギーEを表す) (4)自由落下する物体の、時刻tでの落下速度vと落下距離hをそれぞれ書け。重力加速度をgとする。 (5)(4)の2つの式からtを代入消去すると、高さhで持つ位置エネルギーmghが、hだけ自由落下したときの物体の運動エネルギー(1/2)mv^になっていることを示す式になる。これを示せ。