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難易度 簡単
対象 小学5年生以上
実験期間 1時間
テーマ 実験
費用 250円

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用意するもの

材料 数量
ドライアイス 適量
1.5L炭酸飲料用
ペットボトル
1本
カッター 1つ
ハサミ 1つ
ビニールテープ 1個
黒い画用紙 1枚
線香 1本
ライター 1個
お皿 1枚
先が曲がるストロー 1本
トングなど 1個

ドライアイスは、スーパーなどでアイスを購入したときにもらうことができます。またはドライアイスだけを購入することもできます。揃えないといけない材料や道具で足りないものは100均で購入することができます。

ドライアイスで雲を作る科学実験の方法

目的・きっかけ・動機

以前、体験教室でドライアイスを使って雲を作る科学実験をしたことがあります。そのときは、準備されていた材料を使って雲を作った経験があります。今回は、アイスを買ったときにドライアイスをもらったので、自分で装置を作って雲を作ってみたいと思いました。

実験装置の作り方

ペットボトルのキャップの先から約10cmのところに線を引いてカッターやハサミで切り分けます。

黒い画用紙を19cm×16cmに切り、16cmの辺にビニールテープまたは両面テープを貼ります。

黒い画用紙をペットボトルの中に貼り付けます。画用紙の先端とペットボトルの切り口の高さを合わせます。

ペットボトルの切り取ったフタの部分を逆さまにしてペットボトルの中に入れます。

ペットボトルにフタの部分を差し込んだ状態です。お互いの切り口が合うように押し込みます。

ビニールテープでフチをぐるっと塞ぎます。

黒い画用紙やテープの当たらないところで、上から5cm、下から3cmの部分に印を付けます。

下から3cmのところに火を付けた線香を当てて、ストローが通る穴を開けます。ストローを指したら、穴をふさぐためにビニールテープまたは接着剤・ボンドなどで固定します。

上から5cmのところに火を付けた線香を当てて、線香が通る穴を開けます。

ドライアイスで雲を作る

上部の部分にドライアイスを入れます。たくさんあれば8分目くらいまで入れるといいです。

入れるときはトングやスプーンなどで入れるようにします。手で直接触ると低温やけどすることがあります。

フタを下状態で15分~20分くらい待ちます。すると、画像のようにドライアイスを入れた部分から霜が見えます。

上の穴から火を付けた線香を入れて煙を少量入れたら、ストローから息を吹き込みます。

写真だと分かりにくいですね。息をゆっくりと吹き込むと下から上に薄っすらと白いものが出現し、約1分くらい観察することができました。

実験結果

ペットボトルに線香の煙を入れるとペットボトル内に煙が溜まります。下から息を吹き込むと薄っすらとした白いものが下から上に移動します。線香の煙かと思いましたが、しばらくの間、白いもやが滞留してしていたので、煙ではなく雲だったと思います。

雲はペットボトルのフタの周辺に発生していました。画像だと雲が上手く見えませんが肉眼ではハッキリと見ることができました。

感想・考察

ペットボトルの中で雲を再現することができました。線香を抜いてからも白い雲が漂っていました。線香の煙は数秒で消えてしまいましたが、白いもやは1分近く浮遊していました。あまり、勢い良く吹き込むと消えてしまうので、ゆっくりと吹いたほうが上手くいきます。

ペットボトルの中が冷えていないと雲が発生しませんので、しっかりと冷やすようにします。

雲ができる仕組み

雲は水蒸気や水滴・氷の粒の集まりです。粒の大きさは1ミリの100分の1くらいです。そのため、粒は目に見えませんがたくさん集まることで雲として見えるようになります。コップの周りに水が付くことがありますが、これが雲になる仕組みと一緒です。

川や海、地面に含まれている水が、太陽の光で温められて水が蒸発し水蒸気となって、空気中に上昇します。そのとき、空気中にある小さなちりに水蒸気がくっついて水や氷の粒ができます。この小さな水や氷の粒が集まったものが雲です。

ドライアイスを使った雲を作る方法は、実際の雲ができる仕組みを再現したものです。ドライアイスは二酸化炭素で出来ていてー78℃以下という低温です。ドライアイスから出る冷たい二酸化炭素が空気に含まれる水蒸気に触れると、目に見えない水滴となり、線香の煙に水滴が集まって目に見えるようになります。これがペットボトルの中でできる白いもやっとした雲です。

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まとめ

雲ができる仕組みを調べて、雲ができるまでを理解することができました。今回は、実験をしてペットボトルの中に見えた白いもやっとしたものが雲なのかどうか検証するために、雲ができるまでを調べました。出来る仕組みを知ったことで、今回の実験の意味を知ることができました。

基礎知識として、雲ができる仕組みを知ってからドライアイスを使った実験をすると理解が深まると思います。

 
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屋根にソーラーパネルを取り付けている家が多いですよね。太陽の光で電気を作り、家の中の家電製品に電気を送って電気料金を節約するといった働きをしています。大きなソーラー電池が何枚もありますが、そのソーラー電池の小さいものを準 […]

自由研究工作!3Dメガネの作り方とまとめ方|書き方や仕組み

夏休みや冬休みの自由研究テーマとして、3Dメガネの作り方とまとめ方について紹介します。3Dに見える仕組みや手作り3D画像の書き方もお伝えしますので、自分で作った3Dメガネで、手作り3D画像を見て、飛び出す絵を確認してみま […]

簡単手作り!洗濯のりを使ったスーパーボールの作り方|かなり弾みますよ

子供部屋の整理をしていたら、懐かしいスーパーボールが出てきました。子供が幼稚園の頃、スーパーボールを使って部屋の中で弾ませながら遊んでいました。それを、思い出しながら子供と一緒にスーパーボールを投げて遊んでいたら、開いて […]

ビタミンCが含まれているかを調べる自由研究の考察・結果・まとめ方|小学生向け

食べ物や飲み物などに含まれているビタミンCは、私の身体を健康にしてくれる栄養素だと親によく言われます。特に風邪を引いたりして、体調を崩しているときはビタミンCが多く含まれているアセロラジュースやほっとはちみつレモン、ゆず […]

身近なもので指紋採取!調べ方・取り方・種類の研究などまとめ方

先日、ショッピングモールに行ったら体験コーナーがあり子供がしたいということでしたのが「指紋の取り方」でした。そのときはアルミニウムの粉を使って指紋採取を子供は体験していましたが、もらった資料の中に家にあるものでもできると […]

小学校低学年におすすめの自由研究!1日でできる簡単な石を使った作品

小学校1学期の終業式が終わり、いよいよ夏休みに突入します。夏休みは、子どもたちが家にいるので昼ごはんを考えないといけないし、グータラ生活が始まるから朝からイライラすることも多いです。夏休みの宿題も早く終わらせればいいのに […]

牛乳パック工作!1日でできる格納式変身ロボットの作り方

自由研究で牛乳パックを使った工作は人気があります。その中でも小学生高学年の小学5年生・6年生の男の子向けの格納式ロボットを作って見ました。普通のロボットとは違い、牛乳パックの形に格納することができるようになっています。関 […]

牛乳パックで作る簡単貯金箱|入れた硬貨が消える?

牛乳パックを使った簡単な工作で貯金箱を作ってみました。以前、工作用紙を使って同じような貯金箱を作りましたが、小学生低学年の1・2年生でも作れるように牛乳パックで作ってみました。ただ、牛乳パックを切るのにカッターやハサミを […]

中学2年生に人気の自由研究テーマ15選と選ぶときのポイント

中学校2年生の夏休みの宿題で自由研究の内容が決まらなく困っているときに、何をしたらいいのか分からないという悩みを解決するため中2の学生が選ぶ人気の自由研究テーマを15個ピックアップしました。中学生になると様々なテーマに挑 […]

透明卵を水溶液につけ浸透圧を調べる実験|実験方法・目的・まとめ方

小学生の自由研究課題としてスケルトンたまご・透明卵といった、卵の殻を溶かして薄い膜だけにする実験を行ないました。ただ、そこで終わらせてしまうのは勿体無いので中学生や高校生の自由研究テーマに使える「浸透圧の実験」をしようと […]

アイスクリームの作り方とまとめ方|小学生自由研究課題

夏休みの自由研究課題で何をしようかと子供に聞くと「アイスクリームを作りたい!」と言うことが多くありませんか?暑いので、アイスクリームを作ったら食べられるという考えで言っていると思うのですが、自由研究の課題としてただアイス […]

バナナを使った紫外線を通さないものを調べる自由研究|動機・やり方・考察・まとめ方

紫外線は肌を黒くしたり、肌のしみやしわ、くすみなどの老化の原因になるとのことで、外に出掛けるときやプールや海で遊ぶときには日焼け止めクリームをたっぷりと塗って出掛けています。それでも、肌が黒くなってしまうことがあり、日焼 […]

ダンボール自動販売機の作り方|手作りした材料や仕組み・図面など

夏休みの自由研究工作で大人気なのがダンボール箱で作る自動販売機です。夏休み明けの2学期の授業参観に行くと自由研究課題が展示されていて多くの子供がダンボール自販機を作っています。形やサイズ・仕組みはそれぞれ違いますが、簡単 […]

ピカピカに光る丸いどろだんごの作り方と自由研究のまとめ方

ピカピカに光る丸いどろだんごを作ることができる常滑にあるリクシル(LIXIL)のINAXライブミュージアム体験教室に申込みましたが、人気が高く抽選で外れてしまいました。子供の夏休みの自由研究の工作として作ろうと思いホーム […]

自由研究に便利な市販の実験・工作・観察キットのメリットと注意するポイント

自由研究の市販キットが夏休みになると書店にコーナーが設けられ、自由研究本も含めて実験や工作などのキットがたくさん並びます。ソーラー電池を使ったものや指紋採取など、子供が興味を持つ市販のキットがあり、利用したことがあるとい […]