これは、金属・水・空気で、あたたまり方がどうちがうかについての勉強です。
だいじな考え方
- 金属は、熱した部分から、その形にそって順にあたたまっていきます(伝導)。熱した所のふるえが、となりの部分へ、次々と伝わっていくためです。金属の板なら、熱した点を中心に、外側へ丸く広がるようにあたたまります。
- 水や空気は、金属とちがうあたたまり方をします。あたためられた部分は軽くなって上へ動き、かわりに上にあった冷たい部分が下へ動きます。これがくり返されて、全体があたたまっていきます(対流)。
- だから、水や空気は、下のほうを熱すると、全体が早くあたたまります。上のほうだけを熱すると、下のほうはなかなかあたたまりません。
金属は形にそって伝わり、水と空気は動いて全体に広がる。
やりかた
- あたためる物が固体(金属)か、液体・気体(水・空気)かを見る
- 金属なら、熱した点から順に伝わっていく形を考える
- 水や空気なら、あたたかい部分が上へ動くことを考える
- 熱している場所(上か下か)と、あたたまる速さの関係を考える
れい
問題: ビーカーに入れた水を、下のほうから熱した。水は、どのようにあたたまっていきますか。
- 下のほうであたためられた水は、軽くなって上に動く
- 上にあった冷たい水は、下へ動く
- これがくり返され、全体があたたまっていく
答え: あたたまった水が上へ動き、冷たい水が下へ動くことをくり返しながら、全体があたたまる
つまずきやすいところ
水や空気も、金属のように熱した点から順に伝わってあたたまると思ってしまう
水や空気は、あたたまった部分が動くことで全体に広がります。金属とはしくみがちがいます
水を上のほうだけ熱しても、すぐ全体があたたまると思ってしまう
あたたかい水は上にとどまろうとするので、下のほうはなかなかあたたまりません
たしかめ方
- 金属の板に温度で色が変わるシールをはって熱し、色の変わり方が熱した点から広がる形になっているかを見ます。
- 水にみそ汁のぐや色のついた粉を少し入れて熱し、動くようすを目で確かめます。