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博士。前から思っていたんですけど気圧って何ですか? |
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そんなのも知らんのか。しょうがない、教えてやるか。実は空気というのは、空気中にあるを常に押しているんじゃ。そのときの圧力のことを気圧というんじゃよ。たとえば、ポテトチップスの袋を置いたとき、空気がポテトチップスの袋を四方八方から押すんじゃが、その力が気圧じゃよ。 |
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そうだったんですか。初めて知りました。じゃあ、「ヘクトパスカル」って何ですか? |
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ヘクトパスカルというのは、気圧を表すときの単位のことじゃ。単位としては、普通はhPaと書く。また、気圧というのも単位の一つで、1気圧は約1013hPaなんじゃよ。 |
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なるほど。でも、何でそんなに微妙な1013とかって言う数字なんですか?別に1000hPaでもいいような。 |
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それはな、地球の空気の気圧の平均だからなんだよ。まあ、そんなに深く入らないことにして、気圧の大きさについてみておこう。
今言ったとおり、1013hPaというのは地球の空気の気圧の平均じゃ。ということは、地球上ではどこでも気圧が一緒ではないということだな。 |
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そうですね。じゃあ、どういうところが気圧が大きくなって、どういうところが気圧が小さくなるんですか? |
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ずばり言うと、宇宙に近づけば近づくほど、気圧が小さくなり、逆に海の底に近づけば近づくほど、気圧が大きくなるんじゃ。
テレビとかで見たことがある人もいると思うが、カップラーメンの容器を海の底深くに落としてやると、容器は手のひらサイズまで小さくなる。
これはどういうことかというと、気圧が高くなると物体にかかる力が増え、容器は圧縮されたということなんだ。
ああ、生身の人間が宇宙にいったらどうなるか知っているかな? |
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はい。膨らんで、肌が破れて死んでしまいます。 |
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そうだな。よく、宇宙でも息をとめてさえすれば大丈夫と考える人がいるが、それは絶対に無理なんじゃよ。
じゃあ、なんで膨らんでしまうと思う? |
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気圧が低くなるからですか? |
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その通りだ。というより、宇宙は空気がないから気圧はないね。
ところで、気圧が変わると温度も変わるんだ。気圧が高くなると温度が高くなり、気圧が下がると温度が下がるんだ。 |
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気圧が高いと温度が高い、気圧が低いと温度が低いので、結び付けて覚えられますね。 |
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そうだそうだ。そうやって覚えればばっちりだ。では、問題を出そう。よくテストとかで出るのが、フラスコとピストンを使って雲を発生させる実験だ。 |
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問)フラスコの中に少量の水を入れ、ピストンを引くと雲ができ、ピストンを押すと雲は消えた。この実験について、次の@〜Cについて答えろ。
ピストンを引くと、フラスコ内の空気が(@)り、温度が(A)った。ピストンを押すと、気圧が(B)り、温度が(C)った。 |
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解)@膨張 A下が B圧縮 C上が |
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さて、わかったかな?ここでひとつ疑問に思った人がいるかもしれない。なんでピストンを引くとフラスコ内の空気が膨張するんだ?それにお答えしよう。
まずは下の図を見てくれ。 |
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大きい丸はフラスコ。小さい丸は空気を表している。ここでは、小さい丸一つを1空気ということにする。左が最初の状態、右がピストンを引いた状態だ。ピストンを引いたことによって1空気減っているのがわかるね。そして1空気減ったことによって、それまで少し窮屈だったのがのんびりとできるようになり、1空気あたりの居場所が増える。例でたとえて言うと、布団で2人で寝ていたのが、1人が出て行って楽になり、のびのびと広がって寝れるようになる。空気もこれと同じで、膨張するというわけだ。
膨張するといったら気圧が高いか低いかはわかるよね。わからない人は、宇宙をイメージしよう。
じゃあピストンを押したら何で圧縮するの?これはもうわかるよね。ただでも少し狭かったとこっろに、さらに新しい空気が着たら皆が縮まらなくてはいけないよね。
圧縮といったら気圧が高い・低いのどっちだったかな。わからない人は海底をイメージしよう。 |
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そうだったんですか。膨張といったら宇宙にいった生身の人間で、宇宙といったら気圧が低いでしたよね。だから温度は下がる。圧縮といったら海底のカップラーメンだから気圧が高くて温度は高い。
もう覚えちゃいました。でも、何で雲ができるんですか? |
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それは、温度の変化に関連している。温度が下がって露点に達すると、水蒸気が水滴となって出てきて、温度が上がるとまた水蒸気に戻っていく。
詳しいことはまた今度やるよ。 |
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みなさん、わからなかったら掲示板で質問してくださいね。それではさようなら。 |
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