- 2L用ペットボトル 4本
- 黒紙、白紙
- 段ボール箱(2L用ペットボトルが1本入るもの)
- タオル 2枚
- アルミホイル、食品用のラップ
- 温度計
- 洗濯バサミ
- 軍手
- セロハンテープ、はさみ
- ノート、筆記用具
太陽光を利用しよう
太陽の熱を利用して、水をどのくらいあたためることができるのでしょうか?ペットボトルで太陽熱温水器を作って、実験してみましょう。
お風呂よりもあたたかいお湯を作ることができるかな?さあ!挑戦です。
はさみを使う時には、ケガをしないように十分に注意しましょう。
※水はいっぱいまで入れないで、少し余裕を持って入れましょう。
※屋外では帽子をかぶって実験を行いましょう。
だいたい15℃〜18℃の位置に洗濯バサミをはさむとちょうどよい高さになります。
黒紙を巻いたペットボトル1本を箱の中に入れます。その際、キャップはしっかりしめておきましょう。
箱のフタになるように、きれいにラップをはります。ラップが箱にくっつきにくい時には左右2ヶ所くらいをセロハンテープで止めます。
箱のまわりにガムテープをはると、ラップがくっつきやすくなります。
黒紙を巻いたペットボトル1本と白紙を巻いたペットボトル、透明なままのペットボトルを日当りのよい場所に寝かせておきます。
ペットボトルが入った箱を、同じように日当りのよい場所におきます。太陽の光をまっすぐに受けるように箱の角度をいらなくなった新聞紙や雑誌を使って調整します。
箱の影がペットボトルに当たらないくらいに箱を起こします。
15分に1回、キャップをはずして水の温度をはかり記録していきます。温度だけでなく、天気もいっしょに記録すると、天気と温度の関係が分かります。 昼間の日ざしが一番強い12〜15時くらいの3時間くらいの間、記録を続けてみましょう。
※キャップを外す時にペットボトルを倒さないよう注意しましょう。
※ペットボトルが熱くなってきますので軍手をはめて持ちましょう。
最後に箱に入れたペットボトルの温度をはかります。どのくらい温度が違うか比べてみましょう。
※ペットボトルが熱くなっていますので、やけどをしないように軍手をはめて持ちましょう。
黒紙を巻いたペットボトル、白紙を巻いたペットボトル、透明なペットボトル、それぞれ温度がどう変化したか、結果をグラフにまとめてみましょう。
箱に入れたペットボトルの温度はどうだったでしょうか?
その理由も考えてみましょう。
温度の変化をグラフにまとめよう!
太陽光に含まれる光線の分布図
私たちは、太陽の光にあたるとあたたかく感じます。これは、太陽の光が、私たちの体を直接あたためているからです。これを熱放射(ねつほうしゃ)といいます。これは、太陽光にふくまれている赤外線などによって起こります。
電気コタツや電熱器などもこの赤外線を出してまわりをあたためています。太陽光にもたくさんふくまれています。赤外線は、見ることができませんが、目に見える光(可視光)と同じように白い色やアルミホイル、鏡に反射します。
反対に、黒い色にはよく吸収されます。そのため、黒紙を巻いたペットボトルは、赤外線をよく吸収して、水の温度が高くなったのです。
箱の中にタオルをしいてアルミホイルをはり、ラップでふさいだ黒のペットボトルの温度が一番上がりました。その理由としては、下記のような点があげられます。
山村 紳一郎(やまむら しんいちろう)先生
さまざまな雑誌や書籍、イベントで自然科学の最先端情報から科学の楽しみ方・遊び方を、紹介・提案し続けるサイエンスライター。
和光大学非常勤講師。成蹊学園サステナビリティ教育研究センター客員フェロー。
ペットボトルにアルミホイルを巻いたらどうなるでしょうか?
また、黒や白以外の色をペットボトルに巻いて、太陽光のあたる場所においたらどうなるのでしょうか?
ためしてみましょう。
ペットボトルにアルミホイルを巻いたらどうなるでしょうか?
また、黒や白以外の色をペットボトルに巻いて、太陽光のあたる場所においたらどうなるのでしょうか?
ためしてみましょう。
アルミホイルや黒以外の色だとどうなるだろう?
水の温度を記録してわかったことを順序よく実験ノートにまとめよう。
光でてじな
レンズとミラーを作ってみよう
カメラを作ってみよう
望遠鏡を作ってみよう
色で遊んでみよう
太陽光を利用しよう