【理科問題演習】雲のでき方を調べる実験

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どうやって雲が発生するのかを問う問題も入試では出題されます。丸底フラスコを使った実験から、自然界での雲のでき方まで、その原理をマスターしましょう。

雲のでき方に関する問題

問題下図のような装置をつくり、丸底フラスコに少量の水と線香の煙を入れ、大型の注射器のピストンをすばやく押したり引いたりして、フラスコの中のようすを観察した。次の各問いに答えよ。

雲のでき方

(1)ピストンをすばやく引くと、フラスコ内が白くくもった。このときフラスコ内に何が生じているか。

(2)フラスコの中に少量の水を入れる理由を答えよ。

(3)フラスコの中に線香の煙を入れる理由を答えよ。

(4)ピストンを強く引いたときどのような変化が生じているか。次の文の( )に適する語を記入せよ。

ピストンをすばやく引くと、フラスコ内の気圧が( ① )り、空気が( ② )し、気温が( ③ )って( ④ )に達し、水蒸気が( ⑤ )し、水滴になって現れる。

(5)この実験と同じような原理で自然界でも雲ができる。自然界で雲ができるには上昇気流と下降気流のどちらが生じないといけないとわかるか。

(6)この後、ピストンを強く押すと、フラスコ内にはどのような変化が生じるか。

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雲のでき方に関する問題 解答・解説

(1)水滴(水)
ガラスなどが白くくもっているとき、水蒸気が凝結して水滴がついています。

白くなるシリーズ!・石灰水が白くにごった→二酸化炭素が発生した!
・ガラスが白くくもった→水滴が生じた!

(2)フラスコ内の湿度をあげるため。
水蒸気を補い、ある程度湿度が高い状態にしないと雲ができません。

(3)水蒸気が水滴になるときの凝結核をつくるため。
水蒸気が凝結し、水滴になるには、水滴ができる中心(凝結核)が必要です。

(4)①下が ②膨張 ③下が ④露点 ⑤凝結
気圧が下がる→空気が膨張する→気温が下がる→露点に達する→水蒸気が凝結し水滴になる。

雲のでき方ピストンを強く引くと…
❶フラスコ内の気圧下がる
❷フラスコ内の空気膨張する。(空気の体積が大きくなる)
❸フラスコ内の気温下がる
❹フラスコ内の温度が露点に達する。
水蒸気水滴(雲)に変わる。

(5)上昇気流
気圧が下がるためには、空気が上昇しないといけません。なので、上昇気流が生じているところでは雲が多く発生します。

自然界での雲のでき方自然界での雲のでき方

(6)くもりが消える。
ピストンを強く押すと、気圧が上昇して空気が圧縮され、気温が上昇して水滴が水蒸気にかわります。そのため、フラスコ内のくもりが消えるのです。

雲のでき方の基本内容の復習

丸底フラスコを使った雲のでき方を調べる実験は解けたでしょうか。気圧が下がって、空気が膨張し、気温が下がるところがポイントになります。自然界での雲のでき方も含めて、基本知識を整理してみてください。

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