実習　雲を作る

【空気入れ編】
【使うもの】　専用栓付きペットボトル（１．５Ｌ）、空気入れ、温度計、線香

【手順】
１）ペットボトルの中に水を少し入れる。
２）空気入れで空気を入れる（２０回くらいポンピングする）。
３）栓をはずす。雲（霧）のできが今一つの場合は、あらかじめ線香の煙少々をボトルに入れておく。
４）ボトルの中に温度計を入れておき、圧力（ポンピング回数）によって、ボトル内の気温がどう変わるか調べる　

【結果と解説】
　栓をはずした瞬間に空気はボン！と激しく膨張します。一瞬の膨張なので、熱出入りする暇がありません、つまり断熱膨張が起こったわけです。断熱膨張により気温が露点以下に下がり、空気中の水蒸気が凝結して水滴になりました。つまり、「雲」が発生しました。線香の煙を入れたときのほうが雲の出来がよいのは、煙の粒子が凝結核になり、水蒸気の凝結を促すからです。

　圧力を高めると気温は上昇し、低めると低下することが分かります。うすいペットボトルを通じて熱が出入りしていますから、正確には「断熱・・・」とは言えませんが、およそのことは分かります。

【注射器編】
【使うもの】
フラスコ（３００ｍｌ）ないしペットボトル（５００ｍｌ）、注射器（５０ｍｌ）、ゴム管−ゴム栓、線香、プローブ付きデジタル温度計


【手順】　
１）水を少量入れたフラスコに線香の煙を少量入れる。
２）ゴム栓−ゴム管でフラスコと注射器をつなぐ
３）注射器のピストンを素早く引いたり、戻したりする。
＊プローブ付きデジタル温度計があれば、膨張−圧縮によるフラスコ内の気温変化を計る
＊水の替わりにエタノールで試みる

【結果と解説】

	ピストンを素早く引いた状態（断熱膨張） 断熱膨張により気温が露点以下に下がると、水蒸気が凝結して水滴（霧）ができる
	ピストンを押し込んだ状態（断熱圧縮） 断熱圧縮により気温が上がり、水滴（霧）が蒸発する

プローブセンサー付きデジタル温度計で計ってみると、膨張−圧縮により０．５℃程度の気温変化があることが分かります。
水の替わりにエタノールで実験すると、より濃い霧ができます。線香の煙の有無で霧のでき方が大きく変わることから、水蒸気の凝結（雲の生成）には凝結核の果たす役割が大きいことが分かります。

教員用レシピ
【空気入れ編】
【使うもの】
専用栓付きペットボトル（１．５Ｌ）・・・耐圧ボトル（炭酸飲料のボトル）
空気入れ・・・自転車用
温度計・・・ペットボトルの中に入る短いもの

■写真の栓はペットボトルロケット（市販）のものを流用した。ゴム栓を必至に手で押さえながらやるのも、スリルがあって良いが・・・。教材屋では専用の栓付きペットボトルを売っているようだ。
■自転車のタイヤチューブについている栓を切り離し、ペットボトルのフタに穴を開けて取り付けたものも作ってみた。工作精度が悪く若干空気が漏れるが、演示実験程度なら使用可。
■２０回くらいポンピングすると気温は２〜３℃上がるので、１℃目盛りの温度計を中に入れておくという簡単なやり方でも気温の上下は分かる。
【時間】　５〜１０分

【注射器編】
【使うもの】
フラスコ（３００ｍｌ）ないしペットボトル（５００ｍｌ）・・・何でも良い
注射器（５０ｍｌ）・・・プラスチック製
ゴム管−ゴム栓、線香、プローブ付きデジタル温度計

■定番実験。地味だが、自分の手で雲を作ったり消したりできる点で優れている。