あぶないから絶対(ぜったい)にマネしないでね!

ろうそくの火にビーカーをかぶせると、ろうそくの火のオレンジ色の部分と青い色の部分では、どちらが先に消えるかな?
実験映像(じっけんえいぞう)を見てみよう!

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火の色によって、消える時間がちがうのは、なぜ?

ろうそくの火の青色の部分では、蒸発(じょうはつ)して気体になったろうの粒(つぶ)と、空気に含(ふく)まれている酸素の粒(つぶ)が、強く結びついて、たくさんの「熱」がでるよ。

炎のマーク もっと学びたい子のためのページ ⇒ 燃えるために必要な「熱」って何のこと?

熱がでると、ものが温(あたた)まるよ。
ろうそくの火の青色の部分は、たくさんの熱がでるから、ものすごく高温になっているんだ。

高温になっている青色の部分から、まだ燃えていない気体のろうに熱が伝わると、ろうの粒(つぶ)が高温になって分解して、黒色の炭素(『すす』)ができるよ。

炎のマーク 復習しよう! ⇒ 虫めがねで日光を集めて紙に当てると?

太陽から紙に熱が伝わって、紙が黒くこげてあながあいた

ろうそくの火のオレンジ色の部分では、青色の部分から、まだ燃えていない気体のろうに熱が伝わって、ろうが分解して、発生した高温の『すす』が光を出しているんだよ。

オレンジ色の部分: ビーカーをかぶせると先に消えた

写真1:ビーカーをかぶせ始める ⇒ 写真2:オレンジ色が小さくなる ⇒ 写真3:ときどき再びオレンジ色が大きくなる ⇒ 写真4:オレンジ色の部分が消える
0 秒
ビーカーを
かぶせ始める
9 秒
オレンジ色が
小さくなる
ときどき再び
オレンジ色が
大きくなる
18 秒
オレンジ色の
部分が消える

※ ろうそくの火の変化の様子は条件によってちがいます。

ろうそくの火にビーカーをかぶせ始めると、火の中で発生した高温の水蒸気(すいじょうき)と二酸化炭素が、ビーカーの底にぶつかって、火から遠くの上の方まで流れ出ることができなくなるから、火のまわりの空気が、火の中に入りにくくなるよ。

火のまわりの空気が、火の中に入りにくくなると、気体のろうの粒(つぶ)と酸素の粒(つぶ)が結びつきにくくなるから、青色の部分で発生する熱が減って、火の温度が下がって、『すす』から出る光が弱くなって、『すす』が発生しにくくなるよ。

青色の部分: ビーカーをかぶせると後(あと)から消えた

写真5:ビーカーをかぶせ始める ⇒ 写真6:しんの上まで青色になる ⇒ 写真7:右下の青色の部分が消える ⇒ 写真8:青色の部分が消える
0 秒
ビーカーを
かぶせ始める
3 秒
しんの上まで
青色になる
6 秒
右下の青色の
部分が消える
19 秒
青色の部分が
消える

※ ろうそくの火の変化の様子は条件によってちがいます。

ろうそくの火にビーカーをかぶせると、気体のろうの粒(つぶ)と酸素の粒(つぶ)が結びつきにくくなるけれど、青色の部分は熱が発生している場所だから、青色の部分の方が、後(あと)から消えるんだよ。

発生する熱が減ると、火が消えるのは、なぜ?

火のついていないろうそくに火を近づけると、ろうそくの芯(しん)にが伝わって、固体のろうが熱で溶(と)けて蒸発して、高温になった気体のろうの粒(つぶ)が燃え始めるよ。

→ 外部リンク【NHK for School ろうそくの燃えるしくみ】

https://www2.nhk.or.jp/school/watch/clip/?das_id=D0005300242_00000

(※ 日本放送協会ウェブサイトへリンク。アドレス確認日:2023年3月7日)

可燃物が高温になって、可燃物の粒(つぶ)と酸素の粒(つぶ)がはげしく衝突(しょうとつ)すると、たくさんの粒(つぶ)が「エネルギーの山」を越(こ)えるようになり、燃え始めるよ。
こうして物が燃え始める様子は、日本の古くからの庭にある「ししおどし」の筒(つつ)の中に水がたまって動き出す様子に、似(に)ているよ。

炎のマーク 復習しよう! ⇒ 虫めがねで日光を集めて紙に当てると?

高い所から入る熱や水がたまって、つりあいがくずれた

「ししおどし」の中に水がたまると、水の重みで左右のつりあいのバランスがくずれて、筒(つつ)の左側と右側の上下が逆になるよ。

写真9:筒(つつ)に水がたまると動き出す ⇒ 写真10:左側と右側の上下が逆になって水が流れ出る ⇒ 写真11:右側が軽くなって筒(つつ)が元にもどる
水がたまると動く 水が流れ出る 元にもどる

水が入る口が1つの「ししおどし」と 口が2つある「ししおどし」を、同じ形のボトルを使って作ってみたよ。
ボトルの中に水がたまって ボトルが下がった後、1つ目の口から流れ出る水と同じ量の水を 2つ目の口に注ぐと、下がったボトルはどうなるかな?
実験映像(じっけんえいぞう)を見てみよう!

実験映像のボタン:クリックすると画面が開くよ! クイズのこたえ:クリックすると、こたえのページに移(うつ)るよ

水が入る口が1つだけだと、下がったボトルの中の水が減って ボトルが元にもどるけど、流れ出る水と同じ量の水を 2つ目の口に注ぐと、ボトルの中の水が減らないから、ボトルが下がったまま もどらないんだね。

写真12:ボトルの外に水が流れ出る ⇒ 写真13:ボトルの中の水が減る ⇒ 写真14:水が足りなくなってボトルが元にもどる
ボトルの外に水が
流れ出る
ボトルの中の水が
減る
水が足りなくなってボトルが元にもどる
写真15:発生した熱が周囲に伝わる ⇒ 写真16:発熱がおそくなって火の温度が下がる ⇒ 写真17:温度が足りなくなって火が消える
発生した熱が周囲に伝わる 発熱がおそくなって火の温度が下がる 温度が足りなく
なって火が消える

ろうそくの青色の部分の発熱がおそくなって、火の温度が足りなくなって、火が消える様子は、「ししおどし」のボトルが下がった後、ボトルの中の水が減って、元にもどる様子に 似ているよ。
実験映像(じっけんえいぞう)を、比べてみよう!

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発熱が再び速くなって大きくなる火事に注意!

ろうそくの火にビーカーをかぶせて、火のオレンジ色の部分が消えたとき、火の青色の部分や、芯(しん)の炭(すみ)になったところで発熱が続くと、ろうそくがだんだん短くなるよ。
しばらくして発熱しているところがビーカーの外に移動すると、発熱が再び速くなって、ろうそくの火が大きくなるよ。
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炎のマーク 空気の湿度(しつど)と風速による燃え方のちがいを実験動画で見てみよう!

→ 外部リンク【春先の火災危険(きけん)についての実験】

https://www.city.sapporo.jp/shobo/shokai/gakko/labo/movie/kansou.html

(※ 札幌市ウェブサイトへリンク。アドレス確認日:2023年3月7日)

炎のマーク ドアを開けたときに急に燃え広がる様子を実験動画で見てみよう!

→ 外部リンク【フラッシュオーバー・バックドラフト再現実験】

https://www.city.sapporo.jp/shobo/shokai/gakko/labo/movie/flashover-backdraft.html

(※ 札幌市ウェブサイトへリンク。アドレス確認日:2023年3月7日)

炎のマーク もっと学びたい子のためのページ ⇒ 防火のきほん(2):数量

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