理科の動画「熱のはたらき」を見ました。
湿度はジメジメする日本の気候ではよく聞く単位ですが、どういう意味か、を学びます。飽和水蒸気量、など聞きなれないですが、しっかりと学びましょう。熱いお湯と水を混ぜるとぬるくなりますね、これはカロリー計算で求めることができます。
カロリーや湿度はよく聞きますね、意味をしっかりと学んじゃいましょう！
構成
１．コアプラス
２．デイリーチェック
３．テーマの解説
４．理科の図鑑
５．学習のすすめ
１．コアプラス
融解や溶解など化学変化の問題です。化学変化は違う物質ができます。食塩水の濃さは、水溶液に対して溶かしているもの、で求まります。3倍に薄めるには水溶液の全体量を3倍にします。硫酸は水に硫酸を少しずつ加えます。水酸化カルシウムは冷たい水によく解けます。食塩とホウ酸を比べると、ホウ酸の方が水温による溶解度の変化が大きくなります。飽和していた場合、蒸発した水の量に溶けていた量を考えることで計算がラクになります。
２．デイリーチェック
1⃣
紐に支えられている滑車をさがします、その時の紐が何本あるかを考えます。動滑車の場合は力が半分、引っ張る長さが倍になることに気をつけましょう。輪軸は直径の比と重さの関係で考えましょう。
2⃣
滑車に重さがあり、人が吊り上げている問題です。滑車の重さを引いた重さが、両方の重さになります。三角形の比なども使って考えます。
3⃣
ハクチョウは水草を食べます。オナモミをヒントにマジックテープが作られました。
３．テーマの解説
・熱量計算
→水の温度を計算で求めます。
・湿度計算
→湿度は何か？湿度は何％か、を求めます。
ポイント① 熱量
熱の単位はカロリーと言います。20℃の水100gと200gがあって、どちらも80℃にするなら、200gの方が必要な熱量が2倍になります。また、80℃の水100ｇがあって、これを2つ合わせると、80℃の水200gができます。1カロリーとは1gの水を1℃上げるのに必要なエネルギーの単位です。人は1日で2000～3000キロカロリーです。
ポイント② 熱と温度
同じ温度でも熱の伝わり方の違いで感じ方が違います。36℃のお風呂は冷たく感じますが、気温36℃では熱いです、自分の周りに暖かい空気の層があるためです。サウナなどは空気は熱を伝えにくいので80℃くらいでも大丈夫です。金属は熱を伝えやすいので、触ると熱が金属に伝わり、人は冷たく感じます。
ポイント③ー１ 熱量計算～温度の違う水を混ぜる場合～
お湯と水を合わせると、最終的に温度が一定になるグラフです。曲線になるのは、熱の移動の速さのせいです、温度差が大きい方が早く変化しますが、最終的には温度差が近くなるので、変化が緩やかになります。真ん中の40℃にならないのは、お湯の方が量が多いからです。温度変化が3:1なので、お湯と水の量は1:3になります。
動画では、問題が二問あります。
①20℃の水100gと80℃の水200gを混ぜると何℃になるか？
②20℃の水200gを50℃にするためには70℃の水を何g加えればよいか？
①は水の量が1:2なので、温度変化は2:1になります。つまり、60℃になります。②は、200gの水を＋30℃するために、6000カロリー必要となります。これは70℃からもらいます、つまり-20℃なので、6000カロリー÷20℃で300g、とわかります。
これは、てこと同じ考え方になります、動画ではてこの解き方も紹介してくれていますよ。
更に動画では3つの異なる温度の水を混ぜる問題の紹介もあります。これも同じ様にカロリーで解く方法とてこで解く方法の紹介があります、両方の方法で解けるようにしておきたいですね。
ポイント③ー２ 熱量計算～水を加熱する実験の場合～
グラフから、-40℃の氷100gが最初になります。加熱しているカロリーを探すのは水のところを確認します。10分で100℃上がりますので、10分間で10000カロリーが加えられた、とわかります、つまり、1分間で1000カロリー加熱されている、と分かります。氷を解かすのに必要な熱量を確認すると、8分間で氷が溶けて水になっているので、8000カロリー必要とわかり、氷1gとかすのに80カロリーが必要、と分かります。また、2分間で40℃2000カロリー加えていることから、氷1gを1℃上げるのには0.5カロリー必要、とわかります。
沸騰するまでは20分かかっています、氷50gだと10分かかります。-20℃の氷100gだと19分、0℃の氷50gだど9分と分かります。0℃の氷50gと0℃の水50gを合わせたものは、溶かすのに4分、沸騰させるまでは10分、なので、併せて14分、となります。分からない人は動画で確認しましょう。
ポイント④ー１ 湿度～湿度の考え方～
湿度は水蒸気の量で考えます。空気中に水蒸気が100%にならないので、湿度100%にはなりません。飽和水蒸気量に対する割合が湿度になります。空気中に水蒸気がこれ以上含むことができない状態が湿度100%となります。
湿度を測るのは、乾球と湿球を使って測定できます。湿球は水が蒸発する時に熱が奪われる（気化熱）が発生するからです。湿度が低い方が蒸発して気化熱が発生しやすいので、温度が下がりやすいです。乾球と湿球の温度の差が0℃の時は水が蒸発していない、つまり湿度が100%となります。温度差が増えると湿度がどんどん下がってきます。
ポイント④ー２ 湿度～湿度の計算～
飽和水蒸気量・・・・・1㎡の空気にふくむことができる水蒸気の量（g/㎥）
飽和水蒸気量は気温によって変わります。気温が高い方が、空気中にたくさんの水蒸気を含むことができます。飽和水蒸気量はグラフから読み取れるようにしておきましょう。各気温の時の飽和水蒸気量の時、湿度が100%になります。冷房で温度を下げていくと、空気中の水蒸気量は変わりませんが、温度が下がるとその温度の飽和水蒸気量が減るので、湿度が減る、と分かります。水蒸気量が変わらなくても、気温が下がることで湿度が上がることがあがります。温度を下げて、飽和水蒸気量よりも多い水蒸気量分は、水になり出てきます、結露、です。結露ができる温度を露点、と言います。
４．理科の図鑑
イチョウです。生きている化石です。中生代から新生代に繁殖しました。ギンナンはイチョウの種子です。イチョウは裸子植物です、子房（実）がありません。イチョウは有胚乳種子です、ギンナンは種子なので、その種子の胚乳の部分を食べています、胚乳は養分を蓄えている部分です。イチョウは雄花と雌花です、同じようにオスの木、メスの木に分かれています。イチョウが街路樹になるのは燃えにくい、という理由もあります。イチョウの葉脈は並行脈ではありません。理科資料P23を参考にしましょう。冬芽、があります。
まとめ
湿度は気温によって変わることは大事ですね、冬の洗濯物が乾きにくいとかも理科的に理解しておきたいです。熱量のカロリーはダイエットなどでよく聞く言葉でもありますね、カロリー計算できるようにしたいです。
最後まで読んで頂きありがとうございました。
下記に他の動画解説のページもありますので、紹介させてください。
参考になるとうれしいです。
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