お湯の熱対流で

  羽根車(風車)を回す

これは熱によって軽い紙で作った風車を回す実験である。熱源は何でも良い。よく、手で囲むようにして回したり、白熱電球を利用してまわしたり、墨火やロウソクなどで回すこともできる。ここでは、ペットボトルにお湯を入れて、その放熱によって、上昇気流が生じて熱対流となり風車が回るものである。そのため、すっかり蓋をしてしまうと回転しなくなるのてプラスチックコップの底は穴を開けておいた。なお、プラチックコップは静電気で紙羽根車をひきつけてしまい。回転しにくくなるので少し水に濡らしている。

材料 4×4cmの紙 針 消しゴム ペットボトル プラスチックコップ、ハサミ

@紙を羽根車 の形に作る

Aプラスチックコップは底を切り取る、消しゴムに針を刺す。

Bペットボトルにお湯を入れキャップを閉める。

Cキャップの上に消しゴム針羽根車を置く。

*プラスチックコップは周りからの風でないことの、確認を含めている。 

実験 プラスチックコップを回転している羽の上から差し込んで観察する。

 

 

 

よく観察してみるとプラスチックコップを深く入れたほうが速く回転している。お湯の温度が高ければ羽根の回転が速くなる。これは煙突効果と呼ばれるもので、筒内外の温度差により空気に浮力が生じることで上昇気流がより大きく生じるためであろう。(排気速度は筒の内部温度と外部温度の商に比例) 
 

 

関連 手の熱でアルミ箔風車を回す。

参考  煙突効果

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