中学2年生の理科の問題です。家庭教師のアルバイトで、理科担当ではないのですが、質問されていて明日説明しないといけません。恥ずかしながら、考えたのですがよくわからなかったので、どなたか説明していただければ幸いです。
くもりができる、と雲ができる、は別物なのでしょうか。
内側を少量の水で湿らせたペットボトルAに線香の煙を少量入れて、乾いたペットボトルBの側面を手で押したり、押した手の力を急に緩めたりして、雲を作る実験をした。また、ペットボトルAとBはゴム管でつながれている。
(1)ペットボトルBの側面を押したり、押した手の力を急に緩めたりする操作を繰り返したところ、押した手の力を急に緩めた時に( )様子が、また、押したときに( )様子が見られた。
ア.ペットボトルAの中のくもりが消える イ.ペットボトルBの中にくもりが消える
ウ.ペットボトルAの中にくもりができる エ.ペットボトルBの中にくもりができる
答え:ウ、ア
(2)ペットボトル内の空気の( )を下げる操作をすると、空気の( )が下がるので、ペットボトルの中にくもりができる。
ア.圧力 水蒸気量 イ.圧力 温度
ウ.温度 水蒸気量 エ.温度 圧力
答え:イ
A 回答 (2件)
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No.1
- 回答日時:
くもりができるのと雲ができるのは原理的には同じです。
でもお風呂が湯気で白くなっても雲ができたとは言いませんよね。風呂場がくもってるというわけです。ペットボトルの実験は湿った空気が上昇気流によって持ち上げられ、上空で気圧が下がったときにどうなるかを確かめるものです。急に気圧が下がると空気の温度が下がり、飽和に達し水蒸気が水滴(=雲、くもり)として出てくるということですね。上空なら雲と呼び、ペットボトルの中だからくもりと呼んでいるだけです。
この説明で不足な場合は補足してください。
No.2
- 回答日時:
No.1さんがすでに書かれていますが、くもりができることと雲ができることは原理的に同じです。
また、冬場、吐く息が白いのも同じです。
空気はその温度によって、保有できるMAX水分量が異なります。
これをその温度においての飽和水蒸気量といいます。
低い気温では、その保有できる水分量は少なく、
高い気温では、その保有できる水分量は多くなります。
例えば、冬場、人体から吐く息(35℃くらいとする)に水分が25g含まれているとします。
外気温が10℃のとき、10℃の飽和水蒸気量を約10gとしますと、
その差分、25g-10g=15gの水分が10℃の大気に潜り込めず追い出されて、白い息となって見えています。
ここでは、飽和水蒸気量以外に重要な事前知識として、空気の圧力の知識が必要になってきます。
空気は圧縮されると温度が上がります。
空気は気圧が下がる(真空へ持っていこうとする)と温度が下がります。
問い(1)(2)では、
温度が下がると、その温度での飽和水蒸気量が減るから、その差分の水分が出てきて曇りとなります。
温度が上がると、その温度での飽和水蒸気量が上がるから、より多くの水分を空気中に取り込めるため曇りが消えます。
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