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中学生です。
今年の理科の自由研究は、色水を入れたコップを外に置き、温度の変化を調べるものです。

・水は100ml
・絵の具は1g
・絵の具の色は赤、青、緑、黒、白、無色
・10分後、30分後、1時間後、2時間後にそれぞれの水温と気温を計りました。
結果はこうなりました。
赤 青 緑 黒 白 無色
10分後 34.8 35.4 35.8 36.2 33.8 35.4
30分後 38.5 39.2 39.6 36.2 41.1 38.8
1時間後 38.8 39.6 40.0 36.5 41.5 38.9
2時間後 39.2 40.0 40.4 36.5 41.7 39.2

結果は光を吸収する順に、黒→緑→青→無色→赤→白 となりますよね。
これであってるのでしょうか。
そもそも光を吸収する色の順番はなんなのですか。
考察、というのも何を書けばいいのかわかりません。
助けてください‼︎

A 回答 (4件)

予測に合わせて結果を無視して結論を書いたのでは、某女氏のスタップ細胞と同じ話になる。


 結果をそのまままとめて、予想と違うなぜだろう?>今後、その原因を確かめる実験が必要・・・
 という結果とまとめれば良い。

問題点
1) そもそも温度計の校正はしたのですか?
  温度計の示す温度は正しいものではありません。
2) 周囲の大気の温度を一定にしないと、温度変化の原因が太陽光とは断定できません。
3) 風のあたり具合は一緒なのか---塗れて風に当たれば涼しいでしょう。
4) 置き場所による湿度の違いは?>湿度の影響を受けないよう密閉したのか?
5) 容器はすべて同一なのか
・・・・・・
>結果は光を吸収する順に、黒→緑→青→無色→赤→白 となりますよね。
 それぞれ、吸収する光は
黒 可視光線の全波長
赤 可視光線の短波長
青 可視光線の長波長と中波長
緑 可視光線の短波長と長波長
白 可視光線は吸収しない
無色 可視光線は吸収しない
 赤外線や紫外線も太陽から降り注いでいて、それらもエネルギーを持っています。短波長の方がエネルギーが大きいので吸収されたら温度が上がる。
 問題点は気づいたと思いますが、たとえば白い粒子が水中にあるとそれは粒子で反射されて水分子に多く当たるでしょうから、黒よりも加熱するかもしれません。
 それぞれの粒子が太陽に含まれる放射線をより吸収すれば、可視光線の吸収だけでは結果が説明できない。

 また、周囲の温度も関係します。黒と白の容器に熱湯をいれて温度を測ると黒い方が早くさめますね。

 色々な条件が複雑に絡み合ってしまうために、「今回の実験では何も得られなかった」が結果です。それも立派な結果なのですよ。

 大事な事は、むやみに実験するのではなく、推論をしてそれを証明する実験をするということ。そのためには他の条件はすべて合わせなければなりません。

 ガラスの容器内に、アルミ製のコップに水をいれたもの(ラップで密閉)を置き、容器の外を色々な色で塗っておいて比較する。ガラスは長波長の赤外線は通しません。紫外線防止フィルムを張っておけば紫外線も防げるので可視光線だけについて調べられる。
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2時間後の温度の高い順は、白緑青赤=無色黒ですよ。


>結果は光を吸収する順に、黒→緑→青→無色→赤→白 となりますよね
>これであってるのでしょうか
質問の意味不明、2時間後の観察結果と明らかに矛盾しているのに、あっていますか?はないでしょう、いったい何をやったのかわかりません。
予想としては、まず黒、無色=透明ですね、これが対極になることを予想するはずだが、・・・よね、は矛盾していますよね。
光の吸収と水温上昇は直接の関係はありません、絵の具=顔料といいます、黒は全波長を吸収、赤は赤の光を反射=吸収しない、白は全部の光反射、無色=透明は反射も吸収もしない。
光?の中でも熱線といわれるのは赤外線、赤よりさらに波長が長い光?。
観察結果が正しければ、もっとも不利と思われた無色=透明の意外な健闘ぶりですね。
それと、白、すべて反射?で不利なはずが、実は三原色についてはすべて反射して白だが、赤外線は?かもしれません。
いずれにしても
>結果は光を吸収する順に、黒→緑→青→無色→赤→白 となりますよね
これを言うようでは、実験内容が信頼できません。
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>結果は光を吸収する順に、黒→緑→青→無色→赤→白 となりますよね。



そうですか?
黒は36.2度から36.5度へ。0.3度しか変わっていないのに、なんで光を吸収するという答えが導かれるのですか?
白が7.9度も変化していますよ、白のほうが光を吸収しやすい、という結果になるんですが(^_^;

黒は光を吸収しやすいという知識があるので、それに基づいた結果を書いてるだけで、実験の測定値から結果を導き出していません、これなら実験、観察、測定する意味がありません。



測定数字を並べるだけじゃダメ、それを比較しなければ変化が判らない
変化を調べるには、経過時間毎の差を求めなければいけない
添付画像の赤文字が、その温度差


温度変化を調べるのに、スタート時の温度が測定されていませんから、どれだけ変化したのかが判らない

温度が変化していない色が有るので、それの考察をしなければいけない

温度変化の差が大きすぎる物があるので、それを考察しなければいけない


というか、測定値がバラバラ過ぎるので、測定ミスが考えられるので、この結果から考察する事はできませんよ
やりなおしです (°O゜)☆\(^^;) バキ
「理科自由研究についてわからないことがあり」の回答画像2
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いいじゃないですか!!



予想とは違う結果がでたということは、実験方法が間違っているのか、質問者様の考えが間違っているのかですよ。
そこを考えるのが考察です。

もし、実験方法が間違っているとしたらどこが間違っているのか、それを確かめる方法は?

質問者様の考えが間違っているということは、光を吸収する順が、黒→緑→青→無色→赤→白 じゃないということ?
それか、光を吸収する順は関係ないということか…?

そのあたりをしっかり考えてみてはどうですか?


ヒントとして…
私が感じたことは、温度が上がる=分子の運動が激しくなる、単に光を吸収するだけではダメ、光にもいろんな波長がある、効率的に水分子を動かすには?

そんなところでしょうか。
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