ふたばのブログ〜理科教育と道徳教育を科学する〜

−196℃の世界!液体窒素実験まとめ

time 2017/09/26

今回は液体窒素を使ったいろいろな実験を紹介していきたいと思います。

−196℃の世界!液体窒素実験まとめ

液体窒素を使った実験は簡単にできるものではありませんが、その現象はとても興味深いものが多いです。
せっかく液体窒素を取り寄せたなら、より多くの実験を行いたいものです。ということで今回は液体窒素を使った実験をまとめました。

①手のひらで沸騰

液体窒素をプラスチックのコップにいれます。低温やけどの恐れがあるので下の方は持たないでください。
  
コップの下を触ると手のひらの温度で液体窒素が沸騰します。

②一瞬なら触れても大丈夫

液体窒素に一瞬だけ触れる実験です。液体窒素に比べると指が超高温のため、指の周囲の液体窒素が一瞬で沸騰するため手は濡れません。面白いです。危険なので一瞬にしてください。

③スーパーボールが跳ねなくなる

中のゴムの弾力が失われるからです。温度が上がるとまた跳ねるようになります。

④超電導で空中浮遊する磁石

有名な超電導磁石の空中浮遊です。
低音になると物質の電気抵抗が0になることで起こります。目の前で物質が浮遊しているのはとても面白いです。

⑤鉛の金属音

鉛を金属の棒で叩いた時の金属音が高くなります。また、長時間液体窒素で冷やすと鉛の内部構造が変化してボロボロになります。

⑥状態変化でしぼむ風船

風船内部の空気が状態変化して液体になって風船が縮みます。縮んだ風船の中には液体空気が入っています。
傘袋で実験をすると透明で中が観察しやすいです。
↑液体空気
酸素で同様の実験を行うと青い液体酸素を観察できます。火を液体酸素に入れると、消えるどころか火柱を立てて燃え上がります。液体に入れると燃えるって不思議な感じですね。

⑦超電導現象



棒の先に豆電球があります。電源に繋がっていますが光りません。抵抗が大きいからです。
↑全体像
下部にあるコイルを液体窒素で冷やします。
豆電球が光りました。
電流計で調べると抵抗が低くなっていることがわかります。超電導はリニアモーターカーなど様々なところで利用されています。また、現在、世界中で高い温度で超電導が起こる物質を研究しています。2016年五月に−70℃の高温(液体窒素に比べるととても超高温)の物質も発見されています。未来は明るいですね。50年後には車が空を飛んでいるかもしれませんよ。

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自己紹介

ふたば

ふたば

1986年生まれ、三十路超え 近畿大学農学部卒業、理科コア・サイエンス・ティーチャー(CST)養成過程修了、家庭教師、個別指導、塾講師を経て、神奈川県で5年間中学校理科教師として勤務。現在は大阪で理科の楽しさを子どもたちに伝えるため日々奮闘中。 教材や教具の開発、効果的なICT機器の活用方法、カードゲームや問題解決を通してのコミュニケーション能力の育成など自らの実践に基づいた教育活動を展開中。 ゆくゆくはこのブログの内容を本にしてまとめられたらと考えています。記事執筆、講演依頼、書籍化についてはお問い合わせフォームからお願いします。

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子どもの理科離れが問題になっています。しかし、実験を中心とした塾が人気を集め、本屋では科学図鑑が売れているようです。大人も子どもも本当は理科が大好きなんだと思います。では、なぜ理科離れが起こるのか?学校や塾の授業が理科の楽しさを十分に伝えられていないからではないでしょうか。このブログでは学校や塾の理科の授業を楽しくするための情報を書いていきます。教材や教具、面白い実験、ICT機器の活用法、授業で使える動画、教育書の紹介の他、道徳やコミュニケーションゲームなど子どもが人として成長していくための情報も書いていきます。このブログが子どもたちに理科の楽しさを伝えるため、そして子どもたちが明るい未来を作っていくために少しでも役立ってくれたら嬉しいです。

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