【概要】
寒気と暖気の動き、前線の動きを視覚的に捉えるための教材を作成する。
動画
準備物
サーモインク 2ml、PVAのり 400ml、水 100ml、横長の容器(内容量は約400mlが目安)、500mlビーカー、300mlビーカー、200mlビーカー、ガラス棒、温度計、ガスコンロ、ペットボトル
操作手順
- 500mlビーカーにサーモインク2ml、PVAのり400ml、水100mlを入れて混ぜる。
- 作成した溶液の内、150mlを200mlビーカーに移し、約18℃になるまで冷蔵庫で冷やしておく。(※氷水でも可能)
- 作成した溶液の内、250mlを300mlビーカーに移し、中火で突沸しないように注意しながら撹拌しつつ、約47～50℃まで加熱する。
- 用意した2つの溶液の内、約50℃の溶液(暖気)を始めに容器に注ぐ。その後、約18℃の溶液(寒気)を容器の端からゆっくりと静かに注いでいき、様子を観察する。
- 使用後の溶液はペットボトルにまとめる。同じ濃度の溶液なので混ぜても問題はない。(※ただし、高温の場合は必ず冷ましてから操作を行うこと)
留意点
- サーモインクを少量使うだけで寒気と暖気の動きが観察できる。
- PVAのりの配合次第で粘度を調整可能。各気流の動きの速度を操作することができる。
- 長期保存できるかは不明だが、ペットボトルにまとめておくことができ、保存しやすい。さらに、何度でも再利用可能。
- 操作を行う際は、粘度が高いので突沸に注意。また、冷やし過ぎて凍らせないこと。容器の破損等にも注意。
- 溶液を注ぐ際は必ず横長の容器を用いること。
解説
サーモインクを用いたモデルを作成した。着色の必要が無く、何度でも再利用が可能なほか、温度によって色が変化するので、感覚的にも「暖気＝温かい＝暖色の赤」と認識しやすく理解がしやすい教材と考える。安価であり、少量に小分けして、各個人ごとに操作させることが可能と考える。
寒気や暖気についての記事はこちら↓
サーモインクを用いた他の内容はこちら↓
【初期プロットでの様子】
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※都留文科大学理科教育の一環
