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銅とガラスで熱伝導率を学ぶ

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同じ太さの銅とガラスの棒を熱湯に同時につけて熱の伝え方の違いである熱伝導率について学びました。

銅とガラスで熱伝導率を学ぶ

用意したのはガラスと銅の棒です。二本の棒を沸騰したお湯の中に入れます。指でどちらの棒の方が先に温度が高くなるかを確認します。

10秒ほどで銅の方がじんわり暖かくなります。銅の方が熱伝導率が高いことがわかります。

ヒートパイプ

こちらはぱっと見は銅の板に見えます。これを熱湯につけると
熱っ!
1秒で金属板全体が熱湯と同じ温度になりました。
これはヒートパイプといって中に液体が満たされており、対流することでパイプとしては凄まじい熱伝導率をほこります。ヒートパイプの熱伝導率は銅の100倍以上あるそうです。
熱伝導率は銅の100倍!
3秒程度で熱くて触れなくなりました。

ヒートパイプの仕組み

ヒートパイプの中は減圧された液体に満たされており、熱が加えられると中の液体が気体となり、温度差によって対流が起こります。温度の低い部分で気体が液体になって熱を発します。これを連鎖的に行うことでヒートパイプはどの部分も一定の温度になるのです。熱を伝えるのは放射、伝導、対流とありますが、対流の伝え方はとても速いということがわかりました。このヒートパイプは宇宙船やノートパソコンなどに活用されているそうです。
科学は素晴らしいです。

ふたばのブログが本になりました。

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自己紹介(PROFILE)

窪田 一志

窪田 一志

1986年生まれ、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)養成課程修了
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。現在は大阪府の公立中学校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、デジタル教材の開発、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。
ブログのアクセス数は月7万pvを超え、中学理科の授業情報をまとめた書籍「100均グッズからICTまで 中学校理科アイテム&アイデア100」を明治図書から出版。また、ブログがアプリ化されるなど勢いのある教育研究者 兼 教育実践者。
先生向け情報サイト「ふたばのブログ」の他、反転学習や、家庭学習に利用できるオンライン学習サイト「ふたば塾」を運営。
記事執筆、研修・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。

【著書】
100均グッズからICTまで 中学校理科アイテム&アイデア100[明治図書出版]
【協力実績】
株式会社 NHKエデュケーショナル
国立科学博物館
株式会社 朝日新聞社 企画事業本部文化事業部
株式会社 高純度化学研究所
株式会社 アスウム
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東京学芸大学 理科教育学分野
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