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【自由研究お助けシート】温度ってなに？③～温度が下がるとどうなるの？
- 03_自由研究,04_イベント・講演会,理科
SDGsアドバイザーが講師をつとめる、兵庫県の理科実験教室、キッズアース播磨町校です。
温度について
【自由研究お助けシート】温度ってなに？②～温度が上がるとどうなるの？
〈地球の気候と温度〉
と見てきましたが、今度は「低温」の世界を見ていきましょう。
【温度が下がるとどうなるの？】
0℃。水が凍る温度です。
ここからスタートして、低温の世界を見ていきましょう。
〈地球の気候と温度〉
明石で記録された最低温度が、ー4.3℃ (2003/1/30)
同じ兵庫県でも、豊岡で記録された最低温度が、ー12.5℃ (1936/1/19)
日本で一番低い気温を観測したのは、北海道の旭川市。
そもそも１月の平均温度が、ー7.0℃ (1991～2020)という地域ですが、
日本一寒い温度の記録は、なんと ー41.0℃ (1902/1/25)
〈太陽系の気候と温度〉
〈「寒剤」の温度〉
〈絶対零度〉
この帯に他の温度も書き込んで、何度で何が起こるか分かるグラフを描いてみると、十分に自由研究になりますよ。
※上記データはいずれも 気象庁｜過去の気象データ検索 (jma.go.jp) より
そして、世界最低気温は、ー89.2℃！
南極のボストーク基地で1983年に観測されました。
〈太陽系の気候と温度〉
では、太陽系の他の星はどうでしょう。
100℃を超えるものを赤字、マイナスの温度を青字で書きました。
太陽から一番近い水星でも、最低温度は−160℃になります。
金星は、星全体が大気に覆われ、そのために温度が高くなり、平均気温が400℃を超えています。
それでも、温度の低いところでは、マイナスの温度を記録するようです。
月も、大気がないために、日が当たるか当たらないかで、激しい寒暖の差があります。
火星は、金星に比べれば地球に近い気温、とはいえ、平均−65℃は、かなり寒いですね。
木星・土星は「巨大ガス惑星」なので、温度について考えるのが少し難しくなります。
それでもやっぱり、−110℃より冷たい世界です。
天王星・海王星は、「巨大氷惑星」…名前からして寒そうですね。
−200℃まで温度が下がります。
地球という星に対応して進化してきた我々にとって、同じ太陽系にあっても、他の惑星は決して住みよい環境ではありません。
〈「寒剤」の温度〉
さて、一気に温度が下がってしまいましたので、少し温度を戻したいと思います。
家庭用冷蔵庫の冷凍の温度は、日本工業規格（JIS）により「ー18℃」となっています。
この温度になると、微生物が増殖できなくなるといわれています。
業務用だと「ー20℃」「ー30℃」のものも多くあります。
今回、氷に塩をかけて「寒剤」を作りました。
これでだいたい「ー14℃」くらいになりますが、
理論値（氷と塩の量を調整し、上手く混ぜ合わせる）では「ー21.2℃」くらいにはなるそうです。
理科の実験では、「ドライアイス」や「液体窒素」を使います。
ドライアイスが、ー79℃。
液体窒素が、ー196℃。
我々が「気体」として知っている物質も、低温になると「液体」「固体」になってしまいます。
〈絶対零度〉
温度を高くしていった時には、（作り出せるかは別として）どんどん高い温度へと上がっていくことが出来ました。
しかし、温度を下げていく方には、限界があります。
それが「絶対零度（ぜったいれいど）」で、ｰ273.15℃です。
物質は常に振動して熱を発しているのですが、この温度になると、物質の振動すら止まってしまいます。
これ以上温度を下げる（熱エネルギーを下げる）ことは出来ません。
上限がないのに下限がある、というのも面白いですね。
その場合、こういう横のグラフではなく、縦のグラフにした方が、いろいろと書き込めて面白いかもしれませｎ。
次は、冷たくなる方法について見ていきましょう。
次は、冷たくなる方法について見ていきましょう。
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