針金クニャクニャで湯をわかそう
兵庫県立北条高等学校
物理部
●どんな実験なの？
はりがねをクニャクニャとまげたりのばしたりしてみよう。何とびっくり、まげたところがやけどをするくらい熱(あつ)くなるよ。
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●実験のしかたとコツ
１．図のように太いはりがねのまん中をおりまげてクニャクニャしてみよう。するとまん中だけがあつくなります。
２．10回まげのばしするたびに、水につけてお湯にしていこう。
３．はりがねについた水のしずくはトントンとコップのふちをたたいておとしてね。
４．さあ、あなたは水を何℃まであげられるかな。うでの準備体操をしてからチャレンジだ。
●気をつけよう！
１．ほんとうにやけどをするくらいあつくなるから、ともだちの顔やくびにいたずらしてはいけません。
２．はりがねの先はとがってるから 気をつけてね。
３．500回ほどで、はりがねはおれてしまいます。「金属疲労(きんぞくひろう)」といいます
●もっとくわしく知るために
☆ 小学生・中学生のみんなに
はりがねを何回もクニャクニャすると手がつかれたね。この、しんどさが熱にかわったんだよ。水をお湯にするにはたいへんなことなんだよ。
☆ 高校生の方に
この実験は19世紀にイギリスのジュールがおこなった熱の仕事当量を求める実験と同様のものです。
台秤を利用すると針金を曲げるのに平均何Nの力がいるのかがわかります。針金の曲げ伸ばしの距離も測定すると1往復でする仕事が何Jかわかります。そこで水温の上昇から 何Jの仕事で何calの熱が発生したのかが求まります。本校の実験では4J/calという値がでました。