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気圧

 今回の目標
    1.気圧について覚える。

「きーあーつーーーー」  by 管理人

 博士。前から思っていたんですけど気圧って何ですか?
 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。
 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?
 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。
 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。
 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。
 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?
 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?
 はい。膨らんで、肌が破れて死んでしまいます。
 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?
 気圧が低くなるからですか?
 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。
 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。
 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。
 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。
 解)@膨張 A下が B圧縮 C上が
 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。
 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。
 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?
 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。
 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。

今回の復習

1気圧 = 1hPa
気圧が高いと温度が高い、気圧が低いと温度が低い

 

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