自由研究

ふくらむ空気

中身を飲み終わったペットボトルを家の外に置いておいたら、日が当たって、なんだか少しふくらんでいるように見えた。ためしにふたを開けてみたら「シュッ」と音がしたよ。ねつを受けると空気はどのくらいふくらむのか、調べてみよう。
対象学年
じっけん
音としんどうの関係

用意するもの

用意するもの
①ビン(300ミリリットルくらいの、両手でおさえることのできる大きさが良い) ②洗面器せんめんきなどの入れ物 ③ぼう温度計 ④洗剤せんざい ⑤とうめいなストロー ⑥水性すいせいのインク(赤や青など色のこいもの) ⑦接着剤せっちゃくざい(木工用など水性すいせいのもの) ⑧油性ゆせいサインペン ⑨水 ⑩お湯 ⑪10円玉 ⑫ビニールテープ ⑬500ミリリットルまたは350ミリリットルのペットボトル ⑭キリ ⑮スポイト ⑯小皿
お湯を使うので、やけどをしないように気をつけましょう。
ビンやぼう温度計はガラスなので、落とさないようにしましょう。
キリを使うときは、ケガをしないように十分気をつけましょう。
簡易かんい温度計は、たおれない場所に置いてください。また、直射ちょくしゃ日光の当たる場所や極端きょくたんに温度の高くなる場所に置くと、中の色水がこぼれ出ることがあります。風通しのよい日かげに置いて、実けんを行いましょう。

実験のやり方

10円玉を動かそう
10円玉を動かそう
よくかわいたビンの口を、少し水でぬらす。その上に10円玉でふたをして、両手で温めよう。10円玉はどうなるかな?
シャボン玉をつくろう

よくかわいたビンをさかさまにして、口に洗剤せんざいをつけてシャボンまくをはる。ビンの口を上に向けておき、両手で温める。

しばらく室内においていた常温じょうおんの水を洗面器せんめんきに入れ、そこに①のシャボンまくをつけたビンを入れる。

②と同じように、その日の気温よりも温かいお湯(30℃や40℃など)でもやってみよう。
※その日の気温を基準に温度を変えて実験してみよう。
簡易かんい温度計をつくろう
温度と空気のふくらみ方の関係を利用して、簡易かんい温度計を作ってみよう。

水性すいせいインクを水にとかして色水を作り、ペットボトルの半分より少し多めに入れる。

ペットボトルのふたを外し、キリであなをあけてストローを通す。

ストローが色水の中に2〜3センチメートルくらい入るよう調整して、ストローとふたを接着剤せっちゃくざいでとめる。接着剤せっちゃくざいがかわいてから、しっかりとペットボトルにふたをしよう。

ストローの上からスポイトで少しずつ色水を足していき、ふたの上2~3センチメートルの位置まで色水が出るようにする。
※色水を足すときに空気が間に入らないようにしよう。
※色水を入れすぎたら、ティッシュをこよりの形にしてストローの中に入れ、よぶんな色水をすい取ろう。

ふたのまわりをビニールテープでとめる。

現在げんざいの温度をぼう温度計ではかり、ストローの水面の高さにサインペンでしるしをつける。はかった温度と水面の高さを記録しておこう。

できあがった温度計はたおれないような場所に置こう。また、温度が上がりすぎて色水があふれても大丈夫だいじょうぶなように、小皿などの上に置いておこう。
簡易かんい温度計を置く場所については上の注意ちゅうい書きをよく読もう。
やってみよう
  • 簡易かんい温度計を作って、ストローの水がどのように動くか確かめてみよう。
監修かんしゅう

L-Kids Lab

東京都文京区にある、就学前から中学生を対象とした子どものための科学体験ラボです。科学遊びをツールとして、生きる力や知恵を引き出したいと思っています。泊まりでの自然教室も長野県を中心に行っています。