断熱膨張

押すだけで、雲ができたり消えたり(No.251)

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押すだけで、雲ができたり消えたり 押すだけで、雲ができたり消えたり

実験監修:教育学博士 滝川洋二 
※監修者の役職は掲載当時のものです。
企画制作: 日本ガイシ株式会社

実験の説明

なんでだろう?

ペットボトルを強く押してぱっと放すと、白い雲ができました。

そうなんだ!

空に浮かぶ雲を手の中でつくってみましょう。雲は空気中の気体の水(水蒸気)が冷やされて、小さく細かい水滴に変化したものです。実験では、水のかわりに気体になりやすいアルコールを使います。ペットボトルにアルコールを入れて密閉し、強く押してから急に指の力をゆるめると、白くくもります。このときペットボトルの中は、実際に雲ができる空の上と同じ状態です。
空気などの気体は外部から熱の影響がない状態で圧縮すると温度が上がり、膨張させると温度が下がります。これを断熱圧縮と断熱膨張といいます。また、空気が含むことのできる水蒸気の量は温度が高いと多く、温度が低いと少ないという性質があります。ペットボトルを押して断熱圧縮すると温度が上がり、アルコールは気体になります。力をゆるめて断熱膨張させると温度が下がり、空気中に含みきれない気体のアルコールが液体の細かい粒になります。つまり、アルコールの雲ができるのです。

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