第47回入賞作品 小学校の部
佳作

アツっう!飲めないや -湯の温度変化を予言しよう-

佳作

三重県鈴鹿市立河曲小学校6年
河合 千晶
だ液温度
  • 三重県鈴鹿市立河曲小学校6年
    河合 千晶
  • 第47回入賞作品
    小学校の部
    佳作

    佳作

研究の動機

理科の授業で、だ液の働きの実験をした時、60℃の湯に25℃の水を加えて40℃の湯を作ったが60+25=85ではない。その他考えると、温度のたし算について不思議なことが起こっているように思えた。そこで、温度について、たし算できるのはどんな場合か、たし算できないときは、どんな計算をしたら良いかを調べたいと思った。

研究の方法・結果・考察

□ml,△℃の湯と、○ml,▽℃の水を混ぜて□ml+○ml,?℃のぬるま湯ができると考えたとき、?を□△○▽の式で予言したいと思った。

実験1 湯と水の量が等しいとき

湯をナベで大量にわかした。メスシリンダーで100mlの水をビーカーに測りとった。温度計で水の温度を測った。湯をメスシリンダーで100mlビーカーに測りとった。湯の温度を変えて
と混ぜた。湯と水を温度計で5回ゆっくりかき混ぜて温度を測った。湯の温度・水の温度・できたぬるま湯の温度を棒グラフに表した。

結果

できたぬるま湯の温度は湯と水の平均になった。

湯と水の量が違うとき

湯の体積と温度を変えて実験した。結果できたぬるま湯と水との温度差をA、ぬるま湯と湯との温度差をBとすると、□:○=A:Bであることを発見した。ぬるま湯の温度=(▽×○+△×□)/(□+○)(千晶理論1)を導けた。

検証実験

1)(父に助手になってもらった)湯と水の量を助手が測り私に伝えた。助手は湯と水を混ぜてぬるま湯の温度を記録した。私は千晶理論1を使ってぬるま湯の温度を計算した。結果を照らし合わせた(表1)。
2)氷と水(湯)を混ぜたとき、
3)0℃の水と湯を混ぜたときで調べた。


表1
結果・考察

千晶理論1は検証されたが、氷と水(湯)を混ぜた場合には当てはまらなかった。同じ0℃でも氷は水よりも冷やそうとするパワーが強いようだ。さらに、熱い湯の冷め方を詳しく調べて、「湯の温度の下がる速さは、その瞬間の湯の温度と周りの温度の差に比例する」(千晶理論2)ことが予想できた。


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