2016/06/04 2017/03/27 さて、自由研究についてこれまで色々と書いてきましたが、今回は過冷却水について取り上げてみます。過冷却水とは水であれば温度がマイナスになっても凍らない水の事です。 昔テレビで水が入ったペットボトルにちょっと振動を与えてやると振動を与えた部分からだんだんと凍っていくという奇妙な現象を紹介していました。 まさにこれが過冷却水の不安定さを利用したショーなんですが、当時はそんな知識もなかったのでとても驚いたとともに、面白かったと感じたのを記憶しています。 今回はそんな過冷却水を自由研究のテーマにしてみては?というお話です。 自由研究で過冷却水の作り方はどう?
過冷却水が凍るときの、氷の量を計算してみましょう。 水の比熱は 4. 2 J/(g℃) (J=ジュール)ですので、1 g の過冷却水が 1℃上昇するとき、4. 2 J の熱を必要とします。 仮にマイナス 2℃、100 g(約 100 cc)の過冷却水が0℃まで上昇するには 8. 4×100 = 840 J の熱量を必要とします。 この熱はどこから来るかというと、自らが氷になるときに出す熱(潜熱といいます)から得ることになります。 水が氷になるとき 334 J/g の潜熱を出す ので、先ほどの 840 J 分の潜熱は、840(J)÷334(J/g) = 2. 5(g) より、 100 g の過冷却水のうち 2. 5 g が氷に変わると、0℃の氷 2. 5 g と 97.
先ほどの実験は水を過冷却水にしてみましたが、炭酸水を過冷却水にすることは出来るのでしょうか?
過冷却水のレポートのまとめ方を教えてください 宿題 ・ 23, 041 閲覧 ・ xmlns="> 25 6人 が共感しています 早速きたか・・ まずは動機 暑いので水を半分氷らせて飲もうとしたら 水がいきなり氷になってビックリした。 この現象を調べる為に何回も水を冷凍して ついに過冷却水が出来てしまった。 というのはどうですか?
?」 あっ!しばらくかき混ぜるのをサボっていたら、(A)水の温度が0℃より低くなってる!!水は0℃で凍るんじゃないの!? 水の凝固点(凍る温度)は0℃なのですが、実は、0℃になったら必ず凍るというわけではないんです。水が凍らないまま0℃より温度が低くなる現象を「過冷却」といいます。ロジロジくん、その水の容器に氷のかけらを入れるか、軽くかき混ぜてみてください。 うわ、すごい!一気に凍っちゃった! 「過冷却」の状態をわざとつくることで、水が凍る瞬間を見ることができますよ。詳しくは、第5回「凍り方の不思議」の 実験6-2「水が凍る瞬間を見てみよう」 を見てください。 濃いシロップ水の方が、低い温度にならないと凍らないんだね。 凍る温度を変えるのは、濃さだけなのかな? 実験5-2 食塩水と砂糖水の凍り方比べ 水100gに食塩10gを溶かした食塩水(A) 水100gに砂糖10gを溶かした砂糖水(B) 試験管など同じ形の透明容器2つ 氷、塩 1. 試験管などの透明容器2つに、(A)と(B)を同量ずつ入れます。 2. 氷をボウルに7分目くらいの高さまで入れ、氷の重さの1/3くらいの量の塩を振りかけて混ぜます。ボウルの中に温度計を入れ、温度を測ります。 3. 2のボウルの中はどんどん温度が下がっていきます。(A)、(B)の入った透明容器をその中に入れて、冷やします。 4. (A)、(B)の入った透明容器の中をかき混ぜながら温度を測り、凍り始めときの温度や凍り方を観察しましょう。食塩水と砂糖水では凍る温度は変わるかな? 自由研究で過冷却水の作り方はどう？炭酸水やフローズンコーラの作り方の時間も. 実験5-2の結果を予想してみましょう。 A. 食塩水(A)も砂糖水(B)も同じ温度で凍る B. 食塩水(A)が砂糖水(B)よりも高い温度で凍る C. 食塩水(A)が砂糖水(B)よりも低い温度で凍る C.食塩水(A)が砂糖水(B)よりも低い温度で凍る 同じ濃度の水溶液でも、溶けているものによって、凍る温度は変わります。同じ濃度の食塩水と砂糖水では、食塩水の方がかなり低い温度にならないと凍りません。この実験の場合は、砂糖水は約-0. 7℃で凍ったのに対して、食塩水は約-5. 6℃で凍りました。 どうして、水に溶けているものや濃さによって凍る温度が違うの? 教えて!氷博士! 教えて!氷博士6 水にいろいろなものが溶けていると、どうして凍る温度が低くなるの? 水に溶けている物質の粒で、水分子どうしが結びつきにくくなるのです 水に砂糖などの不揮発性の物質を溶かすと、水溶液が凍る温度(凝固点)は0℃よりも低くなります。この現象を凝固点降下といいます。水が凍るときは水分子同士が結びついて氷になります。ところが、水溶液の場合、水に溶けている物質の粒がじゃまをして、水分子同士が結びつきにくい状態になっています。このため、水溶液を凍らせるには0℃よりも温度を低くする必要があるのです。水に溶けている物質の粒の数が多いほど、水溶液の凝固点は低くなります。 さらに、実験5-2では食塩水と砂糖水は同じ濃さなのに、食塩水の方がより低い温度で凍りました。これは、食塩と砂糖の粒のつくりの違いが関係しています。食塩と砂糖が水に溶けたときの粒の様子は、図のように考えることができます。同じ質量の水に、食塩と砂糖をそれぞれ同じ質量だけ溶かすと、砂糖水よりも食塩水の方が、水に溶けている物質の粒の数が多くなります。このため、食塩水の方が、より低い温度で凍ったのです。 非営利目的での複製・転載などについてご希望がある場合は、株式会社ニチレイ広報部 ( )までご連絡ください。
小学生向けのおもしろい科学実験とおすすめの本を紹介しました。 机に向かっての勉強だけでなく、実験を通して科学の楽しさ触れながら体験的に学ぶことで、興味関心や積極的に学ぶ姿勢、さらには論理的に考える力が身につくなど、科学実験にはメリットが多くあります。 是非、おうち時間には子供と一緒に科学実験に挑戦してみてください。科学実験で、子供の理科の力を育てましょう。
0℃になっても凍らない水の不思議 水の凝固点は0℃ですが実は0℃になったら必ず凍るというわけではありません。水をゆっくり静かに冷やしていくと、凍らないまま温度が低くなります。この状態を過冷却と呼びます(※)。過冷却状態になった水は、核になるもの(氷のかけらなど)を入れたり衝撃を与えたりすると、その部分から一気に凍っていきます。これは自然の中でも起こっている現象です。上空の雲の中では細かい水滴が冷やされて過冷却状態になっていて、空気中のチリなどが核となって雪の結晶が育っていきます。また、過冷却の霧の粒が木の枝にぶつかって凍りつくと、樹氷ができます。 過冷却を完全にコントロールすることはできませんが、うまく過冷却状態をつくり出せると、普段は見られない「水が凍っていく瞬間」が見られます。家庭でも過冷却状態をつくり出しやすい実験方法を3つ紹介しますので、ぜひチャレンジしてみてください。 ※さらに詳しく知りたい方はこちら↓へ。 ● 日本冷凍空調学会「最近気になる用語」 実験6-2 水が凍る瞬間を見てみよう <方法1>まずは、この方法でチャレンジ! 氷を入れるバットなど(平らで深さのある容器) 氷、塩 アルミカップ(お弁当のおかずなどの入れ物)3~5個 温度計 1. 氷をバットに入れ、氷の重さの1/3くらいの量の塩を振りかけて混ぜます。バットの中に温度計を入れ、温度を測ります。 2. 1のバットの中はどんどん温度が下がっていくので、少しずつ水を入れて、 -7~-9℃くらいになるように調節します。 3. 氷の実験室 第4回 いろいろな液体を凍らせてみよう―凝固点降下の実験―｜ニチレイ[こおらす]. アルミカップに同じ量ずつ水を入れ、バットの氷の上に並べます。触ったり揺らしたりせずに静かに冷やしていきます。 4. アルミカップの水のうち、どれか一つが凍り始めたら、他のカップの水は過冷却状態になっている可能性大。小さい氷のかけらを、入れてみましょう。 <方法2>少し大きな規模で、氷の成長が見られます 氷を入れるボウルなどの容器 試験管など透明容器 1. 氷をボウルに7分目くらいの高さまで入れ、氷の重さの1/3くらいの量の塩を振りかけて混ぜます。ボウルの中に温度計を入れ、温度を測ります。 2. 1のボウルの中はどんどん温度が下がっていくので、少しずつ水を入れて、-7℃~-9℃くらいになるように調節します。 3. 2のボウルの中に、水を入れた透明容器を入れます。入れたら、触ったり揺らしたりせずに静かに冷やしていきます。 4.
安全で楽しいロードバイクライフを ロードバイクの楽しみ方は人により様々ですよね。遠くへサイクリングに出掛けたり、近場をポタリングしたり、時にはレースに出場したり…。一人一人の趣向に合った楽しみ方を可能にするのがロードバイクの魅力です。 しかし、どうロードバイクを楽しむにしても安全が第一であり、重要になってくるのがブレーキというパーツです。ブレーキのチェックと調整が不充分な状態でロードバイクに乗ることは万が一の際の対応が不充分になってしまい、非常に危険です。 調整法をわかりやすく解説していきます ここではそのチェック項目と調整方法をわかりやすくご紹介します。またキャリパーブレーキによるロードバイク制御の肝となるブレーキシューの交換方法も合わせてご紹介します。調整方法を覚えて、安全で楽しいサイクルライフを送りましょう。 キャリパーブレーキとは? 現在出回っているほぼ全てのロードバイクこのキャリパーブレーキを採用しています。ワイヤーがアーチを可動させることでブレーキが機能します。いわば車輪を制動する要となるパーツです。 キャリパーブレーキはアーチの可動により物理的にリムを挟み込み、ロードバイクを制動する仕組みになっています。ですので長く乗ってブレーキを使用し続けていると、次第にボルトやナットの緩み、ブレーキシューの摩耗などが生じてきます。これらの整備不良が走行時の制動に直結するのでこまめなチェックと調整が必要になってきます。 ロードバイクに乗る前にキャリパーブレーキを確認 待ちに待った休日、喜び勇んでロードバイクに跨り、家を飛び出したあなた!きっとこれから待ち受ける景色に胸を膨らませていることでしょう。ですが出先での万が一に備えてここは一度立ち止まり、ロードバイクのブレーキ周りのチェックをしましょう。ブレーキが正常に作動しない状態で走ることは非常に危険です。入念にチェックした上で、調整が必要なところはしっかりと調整してから出かけましょう。 ロードバイクに乗る前のキャリパーブレーキの確認は4つ! ロードバイクのキャリパーブレーキはアーチをワイヤーで上方から引っ張りアーチを可動させる構造のため非常にシンプルです。以下の4つを覚えて、いつでもチェックできるようにしましょう。 1.キャリパーレバーはしっかり閉じているか? ブレーキシューの調整・位置決めが簡単！ブレーキチューナーの使い方 | 週末サイクリング部. ロードバイクの正面に立ちキャリパーを見たときに、アーチの左側にキャリパーの開き具合を調整するレバーがあります。これが開いているとキャリパーの幅が広がってしまい、キャリパーが閉じるために無駄な動きを要してしまいリムを制動することができなくなってしまいますので、必ずチェックしましょう。 輪行後の駅から家への帰りや、メンテナンス直後に意外と開きっぱなしになりがちなので、十分に気をつけましょう。 2.キャリパー本体の位置は適切か?
5ミリ狭くします これは結構時間の掛かる作業ですが それを簡単な方法でやってみましょう 用意したのはレポート用紙 レポート用紙を適度な大きさに切り 何回か折り返し 0.
ブレーキシューの位置を合わせます リムのブレーキ摺動面に対して高すぎず低すぎず、リムの摺動面積によって装着位置を決めます。ただし、エッジとの間隔を必ず1mm以上確保してください。リムの摺動面積が広い場合はブレーキシューが真ん中からやや上にくるようセットします。 ブレーキシューはトーインをつけると音鳴り防止と制動能力が増しますが、調整に時間が掛かるためリムに対して平行となるように取り付けても問題ありません。トーインをつける場合は前側に対して後ろ側に0. 5mmほど傾きを付けてセットします。 トーインをつけない普通の作業では、ブレーキレバーを握った状態のまま、一旦シューの固定ボルトを緩めてから締めなおすと作業が楽です。シューを仮止め状態でレバーを離して本締めします。 そして、片側を終えてからもう一方を本締めする前に、キャリパーに向かって一度両側を同時に手でリムに押し当ててみて左右のシューが同じ位置にくるかを確認してみましょう。ずれているようなら再調整です。 キャリパーブレーキは徐々に音鳴りが発生する場合があります。多くはリムが削れたアルミ片が付着していることが原因。特に雨中走行後はブレーキシューの減り方も早く音鳴りの発生率も高くなります。 ポイント その2 音鳴りの時は、一度ブレーキゴムを点検してみてください。もしアルミの切削片が付着していてそれを取り除いても音鳴りが消えない場合は、ゴムの劣化が原因です。トーイン(真上から見て前方に八の字型)にセットすれば消えると思いますが、硬くなったゴムは制動力にも影響が出てきますから、使用年数によっては早めに交換したほうが無難です。 ポイント その3 カーボンリムのブレーキシュー位置合わせは、リムの上端から3mm以上の間隔を設けます。 4. ブレーキシューのクリアランス調整 ブレーキシューをセットし終えたら、キャリパーの固定ボルトを一旦緩めたあとに締め直してキャリパーを完全に固定します。その後、左右のクリアランスが均一になるように、正確に言うと、同時にシューがリムに触れるようにブレーキキャリパーの調整ネジでアジャストします。キャリパーに向かって、ネジを時計方向に締めるとシューが右側に移動します。フロントもリアも同じです。 シューのクリアランス調整はホイールがフレームのセンターに対し真っすぐ装着されていることが前提です。車体を垂直にして、目測でタイヤの両端部分のクリアランスがフォークや左右のチェーンステーに対し均等になっているかを確認してみましょう。エンドの精度によってはどちらかに傾く場合もありますがその時はハブのクイックレリーズを一旦緩め、傾いているほうをちょっと押してあげてセンターを出してまた締めます。締める時はクイックレバーの位置が変わると締め付けの固さが変わりますから気をつけましょう。傾いたままだと走行抵抗に影響が出ますので必ず修正します。 キャリパーの調整ネジは、廉価モデルの場合、プラスドライバーを使う場合はドライバーのサイズが合っていないとネジの頭をつぶしたりしますから気をつけてください。 5.
正しい調整を行えば、より長く快適に、自転車に乗ることができます。 まずは、自分でチャレンジしてみては、いかがでしょうか?
)すると、、、 "シュー↔リム間隔"は左右同じ幅で片側"1. 5mm~2mm"の間にする。 ということです。(シューの開きで1.
『 Tacx (タックス) ブレーキチューナー 』を購入しました。 ブレーキシューの位置決めが簡単に行える工具です。 また"トーイン"といってシューをハの字に角度をつけてセットすることができます。 自転車用ブレーキシューの売れ筋ランキングはこちら Tacx ブレーキチューナーとは タックス(Tacx) ¥1, 998 (2021/02/25 04:25時点) リムに対するブレーキシューの位置決め調整が簡単にできるツール。 ブレーキシューの高さ・角度・トーインの位置決め、調整ができます。 トーインって何? シューを進行方向に向かってハの字にセッティングすることを"トーイン"と言います 。 回転しているホイールにブレーキを掛けると、シューが巻き込まれるように捻じれが発生します。 これを見越してあらかじめシューに角度をつけておくわけです。 平行にセットするよりもブレーキがよく効くらしい。 シマノもトーインを推奨している これはシマノのキャリパーブレーキの説明書です。 ブレーキシューのセット位置という項目で、ちゃんとトーイン調整について記載されています。 ブレーキチューナーの構造 このブレーキチューナーは回転方向に向かって薄くなっています。 これによりブレーキシューの前方が少し閉じた角度で取り付けられます。 ブレーキチューナーをセットする この動画を参考にセッティングしていきます。 この内側にある 爪 をリムとタイヤの間に挟みます。 あれ? スポークが邪魔でチューナーが入らない・・・ 一瞬焦りましたが、チューナーを斜めにしてスポークの隙間を通します。 チューナーに表示されている 矢印の向きをホイールの回転方向にセット します。 あとは蝶ネジを締めてしっかり固定します。 クリアランスを調整する 動画を参考にブレーキのクリアランスを調整します。 チューナーをセットするため、リムとシューの間にスペースをつくります。 これらのネジも調整しておきましょう。 シューを固定したら完了 シューをチューナー上部のエッジに沿うように密着させます。 そしたら、ブレーキレバーを握り六角レンチで固定します。 あとはチューナーを外せば完了です。 ん??? ちょいとシューが下がっていますね。 調整にコツがいる このチューナーを使用しても微妙なズレが出てしまいます。 あくまで「補助ツール」というわけ。 だから、少しばかり調整に"コツ"がいります。 今度はチューナーをグッと押し上げてセットします。 「チューナーをセット→シューを固定→チューナーを移動して位置を確認」を繰り返します。 このときブレーキシューは軽く固定します。 納得がいく位置にシューを固定できたら本締めをして完了です。 ちなみにブレーキシューは BBB BBS-26HP を使用しています。 このシューはリム幅と同じくらいのサイズなので調整に少し苦労しました。 トーインがついた!