おうちで科学実験 ラップがへこんだのはなぜ?説明編
昨日の実験、おうちでためしてみましたか?
うまくふくらんだりちぢんだりできなかった人はいませんか?この実験は、ラップがぴったりとついて「空気」を漏(も)らさないようにしないとうまくいきません・・・じつは、らっぷがへこむのも、この「空気」が関係しているのです。
さて、ここからの説明は少しわかりにくいかもしれないので『図:モデル(物事の現象を分かりやすく絵にしたもの)』にしてみましたので、ご覧ください。
ラップがふくらむのも、お餅がふくらむのも、実は同じ理由。電子レンジは食べ物を温めるために、中の水分を利用しています。(マイクロ波という言葉で調べてみよう!)
水は蒸発(じょうはつ)して、水蒸気(すいじょうき)という気体にすると、なんとおよそ1700倍にも体積(たいせき:もののかさ、大きさ)がふくらみます。一滴(いってき)の水でもそれが1700倍になったら・・・、すごくふくらむのが分かりますね。
お餅も、ラップの中も、中の水分が温められて蒸発してふくらんだのです。
ではなぜへこむのでしょう???
ラップはすき間がないように見えますが、実は空気や水蒸気が、中の圧力が高まるとラップを通り抜けて外へ出ていきます。つまり、中の空気はほとんどが水蒸気とともに外に出て行ってしまうのです。チン!の音と同時に温めるのが終わると、水蒸気は冷えてもとの水に戻ります。水は容器のふちにもついて、ラップはさらにぴったりと密着します。
中にあった空気は全部出て行き、水蒸気の体積は一気にちぢみ、容器の中にはほとんど何もない状態になります。
1容器の中の食べ物、2空気、3ラップ、4外の空気という順番が、
1容器の中の食べ物、2ラップ、3外の空気という順番になるわけです。だからラップの下がすぐに食べ物となって、へこんだのです。
また、このことは次のようにも考えられます。「中に気体がなくなるので、外側の空気に押されてへこむ。」
気圧(空気の圧力、押す力)という言葉で説明すると、温める前は容器内の気圧と外の気圧は同じでしたが、温めた後は、容器内はほとんど気体がない状態なので、外の気圧で凹むというわけです。
今回の説明はむずかしかったかな?モデル図が見づらかったらごめんなさい。お問い合わせは吉水小学校へ。
学校もいよいよ再開に向けて準備中。
元気にその日が迎えられるように、みなさんも、三密を避けて、手洗いうがいをよくやり、体調に気を付けて、勉強や体力作りも頑張ってくださいね!!