雲を作る実験をしてみよう

気象

こんにちは!のぶやんです。

今回は、おうちでもできる雲を作る実験方法を紹介します。

学校の自由研究にもおすすめですよ~。

のぶやん
のぶやん

僕の簡単なプロフィールです。

  • 気象予報士
  • 好きな雲は、夏のもくもくした積乱雲

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雲を作るのに用意するもの

雲を作るために用意するものは以下のとおりです。

実験で用意するもの
  • ペットボトル
  • ソーダフレッシュ
  • 線香
  • チャッカマン(マッチでもOK)

ソーダフレッシュは、キャップの先端にポンプがついています。

ポンプを押すだけでペットボトル内を加圧が出来る仕組みになっています。

通常の用途だと、炭酸飲料の飲んだ後に加圧されて炭酸が抜けるのを防いでくれます。

色はピンクもあります。

どちらを使っても性能に問題はありません。

手順1 ペットボトルに水をいれる

さっそく実験を行っていきましょう。

まず、ペットボトルに1~2センチ分くらいの水をいれます。

手順2 ペットボトルに線香の煙を入れる

続いて、線香に火をつけて、線香からでてくる煙をペットボトルにいれてください。

ペットボトルに入れる煙の量は1~2秒程度でOKです。

※この工程は火を扱うので、ここは子どもたちだけでなく保護者のかたも一緒にやってくださいね!

手順3 ソーダフレッシュのポンプを使う

線香の煙が逃げないうちにボトルのキャップのかわりにソーダフレッシュで蓋をしましょう。

そしてポンプを、ペットボトルが割をパンパンになるまで加圧してください。

250mlのペットボトルだと、15回ぐらいでした。

※あんまりポンプしすぎると、破裂するかもしれないのでほどほどにしましょう。

手順4 ソーダフレッシュの栓を抜くと雲の完成!

ペットボトルがパンパンになったら、ソーダフレッシュの栓を抜くとぷしゅーっという音とともに雲ができます。

これで雲の完成です。

ペットボトルの中に雲ができる仕組みを解説

今回の実験でなぜ雲ができるのか?その仕組みを解説します。

雲は、暖かい空気が冷やされることによって、雲が発生します。

今回の実験だと、ソーダフレッシュを使って、ペットボトル内に圧力を加えます

そうすることで、空気が断熱圧縮されて気圧が上昇して、空気が加熱されます

最後にソーダフレッシュの栓を開けることによって、圧縮された空気が一気にふくらんで、気圧がさがって、気温もさがります

これが断熱膨張です。

空気中の水蒸気が空気中に含み切れなくなって雲粒が発生することになります。

線香の煙をいれる理由

実験中に、線香の煙を入れる理由を説明します。

実際に雲が発生する場合、空気中に漂っているゴミがあって、これをエアロゾルといいます。

雲粒を発生させるためにはエアロゾルが必要になります。

エアロゾルが凝結核になって、雲粒が発生するのです。

今回の実験では、線香の煙がエアロゾルの役割をもっています。

線香の煙を入れなかったらどうなる?

最後に線香の煙をいれなかった場合の実験もしておきましょう。

ペットボトルに水をいれて、ソーダフレッシュを装着。

ソーダフレッシュのポンプで加圧をしっかりして、ふたをあけると・・・。

全然雲粒が発生しませんでした。

やっぱり雲粒の種になる線香の煙(エアロゾル)があると雲粒が発生しやすいです。

まとめ

今回の内容について、まとめました。

まとめ
  • 雲を作るために水を用意するには、空気中の水蒸気を表現するため
  • 線香の煙を用意するのは、エアロゾルを表現するため
  • ソーダフレッシュを使うのは、断熱圧縮と断熱膨張を表現するため

以上が、「雲を作る実験をしてみよう」でした。

読んでいただきありがとうございました。

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