るつぼばさみ
熱 ●生徒実験
所要時間 ４０分
ナット（金属のかたまり）をうんと熱して高温にしておき、それを水の中に入れる。「ジュジュー」とすごい勢いで「熱エネルギーが移動する」のを実感させる。ナットを高温に焼いていることから『ナット焼き』と命名した。
・ナット（内径1.5cm質量35g程度 各班で１０個程度）・金網（これは、私は廃品置き場から手に入れたものを利用しているが、新たに準備するのであれば、餅焼き網などを１０ｃｍ四方ぐらいに切って準備をする。）・るつぼばさみ・ガスバーナー
・ビーカー（300ｍｌ）２個、温度計、石綿金網
|
|
|
| 日曜大工店等で安易入手可 | グループに１０個程度あればよい | 特製（！？）金網、ナット、 るつぼばさみ |
１．300ｍｌビーカーに200ｍｌ（ｇ）の水を入れておく。水温をはかっておく。
２．ナットを金網の上にのせ、できるだけまんべんなく熱せられるように加熱していく。
３．高温になったようなナットからるつぼばさみではさみ水の中にいれていく。１個入れる度に水をよくかきまぜて、水の温度をはかり記録していく。ジュジューという音とともに水温は上がっていく。このときに高温の物体（ナット）から低温の物体（水）に「熱エネルギー」が移動していっていることを確認させ、実感させたい。
４．金網の上のナットがすべて入れてしまうころには、自分たちの班は、何度まであげることができた。ということでかなり班競争になっているはず である。いろんな工夫で、どんどん温度のあげあいになってもいいと思う。
５．後に熱量の計算方法を教え、１０個のナットから水へいくらの熱量が移動したかを計算させる。
 |
 |
 |
| ｶﾞﾝｶﾞﾝと熱して「ナット焼き」 をつくる |
ｼﾞｭﾜｰと熱が移動する。 少し落ち着いてから水温を測る。 |
段々と凄い沸騰がはじまる。 ジュワジュワからボコボコへ (ﾟoﾟ)ｹﾞｯ!! |
水の中に、ナットを入れたときの感じが、なんともはげしくとても楽しい。
最初から、水の量を一緒にしたビーカー準備しておいて、ナットをちがう個数を一挙に入れて、温度変化のちがいを見るのもよい。
また、比熱の導入実験としてもつかえる。
＜比熱の導入実験として＞
１．同量（100ｇ）の水と食用油をビーカーに入れ、温度をはかっておく。
２．できるだけ同様に加熱した「ナット焼き」を、同じ個数（１または２個までとする）入れる。
入れる前に、どちらの方が、温度が上がるかを予想させておく。
３．よくかきまぜて水と食用油の温度をはかる。
（食用油の方は２００℃用温度計を準備しておく方がよい。）
４．温度変化のちがいから、同じ熱エネルギーを与えられても、あたたまりやすいものと、そうでないものがあることを知る。（比熱の導入）
食用油の方は、ほんとうに２倍程度温度上昇するから納得である。Y(^^)ﾋﾟｰｽ!
 |
 |
| どちら方が温度があがるかな？ | (ﾟoﾟ)ｹﾞｯ!!食用油は、 どんどんあがるぞ |
ナットを高温に熱するので、まず火傷などしないように充分に注意をする必要がある。石綿金網を机の上に出しておき、万一の場合、その上にナットを置き、絶対に直接机の上におかないようにする。ナットはかならず、るつぼばさみではさむようにして、いかに温度が下がったように見えても絶対に素手でさわることないように注意をしたい。
また、ナットを水の中に入れるときは、できるだけそろりと入れ（ビーカーが割れるのを防ぐ）、入れたらすばやくビーカーより離れるようにする。沸騰がはじまると、熱湯がとびちる危険もあるので、少し離れておき、落ち着いてから水温をはかるようにする。食用油を使ってやる場合は、なお一層の注意が必要である。食用油をつかってやる場合はナットを入れすぎないことにも注意する必要がある。
● 参考文献
・ 極地方式授業テキスト試案「熱」
・ 中村 敏弘「熱とは何か（水爆の実験）『やさしくて本質的な実験２』（評論社）
・ 楠田 純一「「ナット焼き」で熱の移動を」『たのしくわかる物理実験事典』（東京書籍1998）
楠田 純一の【理科の部屋】にもどる／