風大地プロダクツ 身近な自然を活かして、共に豊かに生きる

熱を知る体感実験

「伝導」「対流」「放射」と「蒸発冷却」

体感実験、熱の移動

地球上で熱が移動する方法は、この4つ。身近な実験で、熱の移動を確かめてみましょう。

 

熱の「伝導」のちがいを体感する

木や金属の温かさ・冷たさを調べよう

木と金属の伝導実験

準備するもの

□ 温度計  □ 放射温度計  □ 木の板(スギなどの天然の木材)  □ 金属の板(なるべく大きくて厚いもの、いすや机の金属脚・鉄の扉などでもよい)

進め方

  • 空気温度を測りましょう。
  • 木の板と金属の板を手の平でさわってみましょう。
    (さわり過ぎて、板を温めないように)
  • 木の板と金属の板ではどのくらいの温度差があるか、当ててみましょう。
  • 放射温度計を使って、表面温度を測ってみましょう。 当たりましたか?
 

「対流」を感じてみる

うちわであおいでみよう

対流の実験

準備するもの

□ 温度計  □ うちわ

進め方

  • 空気温度を測りましょう。
  • うちわであおいでいる所の空気温度を測りましょう。
  • 自分や友だちの顔、首筋をうちわであおいでみましょう。 どんな感じがしますか?
 

「放射」を感じてみる

保冷剤と熱い器で放射を感じてみよう

放射の実験

準備するもの

□ 大きめの保冷剤(冷凍庫で冷やしたもの)  □ 陶器の深皿(なるべく厚いもの)  □ 熱湯の入ったポット  □ なべつかみ

進め方

  • 陶器の深皿に熱湯を入れて、十分に熱くしておきます。
  • 保冷剤を、耳やほおの近くにかざしてみましょう。 どんな感じがしますか?
  • 熱くした器を空にして、なべつかみで耳やほおの近くにかざしてみましょう。 どんな感じがしますか?
 

「対流」と「放射」のちがいを感じてみる

アイロンをうちわであおいでみよう

対流と放射の実験

準備するもの

□ アイロン  □ うちわ

進め方

  • アイロンを立てて、スチームなしで、十分に熱します。
  • アイロンのかけ面に手の平を近づけて、熱を感じてみましょう。(さわらないように!)
  • アイロンの上の方に手の平を近づけて、熱を感じてみましょう。(さわらないように!)
  • アイロンの上の方で熱を感じている時に、アイロンを横からうちわで強くあおいでみましょう。 どんな感じがしますか?
  • アイロンのかけ面から熱を感じている時に、アイロンを横からうちわで強くあおいでみましょう。 どんな感じがしますか?
 

「蒸発冷却」を感じてみる

霧吹きで蒸発冷却を感じてみよう

蒸発冷却の実験

準備するもの

□ 放射温度計  □ 霧吹き  □ 40℃〜45℃の湯(熱めのお風呂くらい)  □ うちわ

進め方

  • 左右の手の甲を並べて、それぞれ放射温度計で測ってみましょう。
  • 霧吹きの中に湯を入れて、湯の温度を測ってみましょう。
  • 片方の手の甲に、霧吹きで湯をかけましょう。
    (霧吹きの先に入っていた冷えた水は、先に出しておきましょう。)
  • うちわで左右の手の甲を平等にあおぎましょう。 どんな感じがしますか?
  • 放射温度計を使って、左右の手の甲の表面温度を測ってみましょう。ちがいはありますか?

すだれと霧吹きの実験

蒸発冷却の実験

準備するもの

□ すだれ  □ トレーシングペーパー  □ セロテープ  □ すだれを吊るすハンガー  □ 200W〜500Wの白熱電球  □ 電球ソケットと固定具  □ 霧吹き  □ 40℃〜45℃の湯(熱めのお風呂くらい)  □ うちわ  □ 放射温度計

準備しておくこと

□ 電球に水がかからないように、すだれの裏にトレーシングペーパーをセロテープで貼っておきます。
□ 実験を始める前に、すだれの照射部が35℃〜40℃くらいまで温まるように電球で照らしておきます。

注意すること

□ 電球が高温になって危険なので、必ず大人の監視のもとで行ってください。

進め方

  • すだれの照射部に手をかざして温度を感じてみましょう。
  • すだれの照射部の表面温度を放射温度計で測ってみましょう。
  • 霧吹きの中に湯を入れて、湯の温度を測ってみましょう。
  • すだれの照射部に霧吹きで湯をかけて、うちわであおいでみましょう。
  • すだれの照射部の表面温度を測ってみましょう。 変化はありましたか?
  • 再び、すだれの照射部のに手をかざしてみましょう。 手で感じた温度は、始めに比べてどうですか?
 
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