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自由研究にペットボトル温度計の作り方とまとめ方!

投稿日:

193941[1]

ペットボトルを使った実験で、今回は「温度計」の作り方をご紹介したいと思います。

とても簡単に作れますし、作った後は、温度計としてお家で使えますから、ぜひ作ってみてくださいね。

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自由研究にペットボトル温度計の作り方

ストローをセットしたペットボトルを、手のひらで温めると、ストローの中の水が上がります。

反対に、手を離すと水は下がります。

ペットボトル温度計は、このように中に入っている水の上下で温度を測るというものです。

 

温度が高くなると上がる、温度が低くなると下がる、ですね。

このままでは、「何度なのか」まではわかりませんので、本物の温度計と一緒に置いておき、実際の温度と水面の高さを照らし合わせながら、

ストローに目盛をつけると、ちゃんとした温度計になりますよ^^

なぜ、温度の変化で水面が上下するのか、はまとめ方の所に書いておきますので、参考にしてください。

 

自由研究にペットボトル温度計 用意するもの

・ペットボトル500mL
・水
・ストロー
・食紅(なければ絵具でも代用可能ですが、水を吸い上げる作業があるので、口に入るのが心配な方は食紅を利用して下さい。)

・ペットボトルの蓋
・ビニールテープ
・キリ
・ボンド
(蓋とビニールテープとキリとボンドは、ペットボトルの蓋にストローを固定するために使います。ストローを固定できればいいので、蓋を使わずに粘土でも代用可能です。お好みで。)

 

自由研究にペットボトル温度計 作り方

1.ペットボトルに水と食紅(絵具)を入れて、色水を作ります。(ペットボトルの3/4くらいまで)

2.ペットボトルの蓋にキリでストローを通す穴を開けます。

3.蓋にストローを通し、ペットボトルに取り付けます。(先が3㎝くらい水に浸かるくらいに調整)

※この時は、まだペットボトルの口を完全に閉めてしまわないようにしてください。

 

4.ストローの位置が決まったら、ボンドで蓋とストローの隙間を埋めます。

ねん土を使う場合は、ペットボトルにストローをさし、先が3㎝くらい浸かるようにして、ねん土を口のところにつけて下さい。

5.ストローを吸い上げて、水位が下がらないように、指先でストローの先を抑えます。

※吸い上げた時に、口に入らないように、気をつけてください。

 

6.そのままの状態で、ペットボトルの蓋(ねん土)をしっかりと閉めます。

※指を離すと、水面が少し下がりますが、ペットボトルの中の水面よりも高い位置になっていれば大丈夫です。

もしも、ペットボトルの中の水面の位置まで下がるようであれば、やり直してください。

7.蓋の周りをビニールテープで覆います。空気が漏れないように。(ねん土の場合は不要です。)

 

自由研究にペットボトル温度計 やり方

ペットボトルを、両手で包み込むように持ち、しばらくするとストローの水面が上がってきます。

反対に手を離すと、水面が徐々に下がっていきます。

・ペットボトルの水面が上下するのは、周りの温度変化によるものです。手であたためる以外に、家の中の色々な場所やベランダ、外、日のあたる場所、日陰などに置いてみて、水面がどのように変化するか観察してみましょう。

・ペットボトル温度計と一緒に、本物の温度計を置いておき、実際の温度と比較してみましょう。ストローに目盛をつけることで、温度も測れるペットボトル温度計になります。

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自由研究にペットボトル温度計のまとめ方

ペットボトル温度計では、温度が高くなると水面が上がり、低くなると水面が下がります。

様々な場所に置いてみて、水面がどのようになったかを比べてみましょう。

【なぜ、水面が上がったり下がったりするのか?】

ペットボトルの中の温度が上がると、空気が膨らんで(膨張)水を押します。

そうすると、ペットボトルの中の水は下がって、その分ストローの中の水が上がるのです。

反対に、温度が下がると、空気が冷えて縮むので(収縮)ストローの中の水が下がります。

もう少し難しい話をすると、このペットボトル温度計は、圧力が一定の時、気体の体積は温度の変化に依存するという「シャルルの法則」を利用したものです。

興味のある方は、調べてみてくださいね^^

 

自由研究にペットボトル温度計のまとめ

このような、空気の体積による変化を利用した温度計を初めに考えたのは、ガリレオ・ガリレイなんだそうです。

ぜひ、ガリレオになった気分で作ってみてくださいね。

 

また、今回はペットボトルで作りましたが、お洒落な瓶を使ったり、ストローもまっすぐなものではなく、くるくると曲がったり、デザインがあるものを使うと面白いですよ♪

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