断熱膨張
空気のような気体に熱を加え、温度を上げると体積が膨張します。これは、熱というエネルギーが体積を増やすことに使われるからと考えることができます。
同じように、体積を押し縮めると(圧縮すると)そのエネルギーが熱に変わり、温度が上がります。
逆にむりやり体積を引き伸ばせば、エネルギーを失い、温度が下がるのです。この現象を「断熱膨張」による断熱冷却といいます。
右上のムービーは、ペットボトルに圧縮して入っている空気を一気に出した(膨張させた)ときの様子を実験したものです。ペットボトル内の温度が下がっていることは、中に水滴が生じることでわかります。⇒露点
ペットボトルロケットの発射台に取り付け、中に空気を入れます。 | |
ペットボトルを発射台から取り外すと中から空気が勢いよく吹き出します。 | |
ペットボトルの温度が下がり、中には水滴と湯気があらわれます。 このように、空気は体積が膨張する(ふくらむ)と、温度が下がります。このことを断熱膨張といいます。 |
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