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ペットボトル空気温度計の製作
気体が温度変化によって体積が変わることを使い、正確ではありませんが温度計を作ります。
実験1:ペットボトル温度計を作ろう
材料:炭酸系プラスチックボトル、ストロー、グルーガン、食紅
炭酸飲料のプラスチックボトルを用意します。フタに穴を開けて、細目のストローを通します。グルーガンでしっかりと止めます。食紅を溶かした水を入れて、空気をちょうど100ml入れます。
気圧が一定の時、体積は1℃温度が上がると元の体積から 1/273 大きくなります。空気を100ml入れたのですから、1℃で0.37㎝3程大きくなります。ストローの直径が6㎜とすると1.3㎝液体が移動します。ストローに1℃につき1.3㎝のメモリをつけて温度計にします。もちろん、気圧が一定ではありませんし、空気が漏れるのでこの通りにはなりませんが意外と正確です。
実験2:浮沈子を使ったガリレオ温度計を作ろう
材料:小さいプラスチック容器、ビーズ、ビーカー、温度計
浮沈子を使って、空気の体積変化から温度計を作ります。浮沈子はペットボトルに、たれビンを入れ外からの圧力でたれビンの空気の体積を変化させて浮かび上がらせたり、沈めたりするおもちゃです。
一方ガリレオ温度計は少し違います。右上の写真がそれです。容器がたれビンのように体積が変わりません。周りの水が温度によって比重が変化します。ある温度以上の比重では浮かぶまたは沈むと調節をします。浮かんでいる容器は25℃で沈むようにに調整しています。沈んでいる容器は20℃で沈むようにしてあります。ですから現在の水温は20~25℃の老田ということになります。いくつか用意すると大体の温度が測定できます。ただし、正確な温度計を作るのは難しくなります。また、水の比重は4℃で最大になるので注意してください。
実験3:逆浮沈子を作ろう
浮沈子は圧力を外から加えた時に動きますが、台所用洗剤の入れ物のように取っ手をつけると広げられる容器もあります。これですと、広げた時に圧力が下がります。ちょっと変わった浮沈子もどうぞ。
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