超低温の世界(2002/11/17)


渋谷の電気館で超低温の世界の実験を見てきました。

実験


始めに教えてもらったのが、「物質の三態」です。例えば水は、水蒸気(気体)←→水(液体)←→氷(固体)と変化します。しかし、二酸化炭素は、炭酸ガス(気体)←→ドライアイス(固体)と変化し、液体にはならないそうです。
物質には、それぞれ、気体になる温度(沸点)があります。
・窒素:-195.8℃
・酸素:-182.96℃
・二酸化炭素:-78.5℃

二酸化炭素が入った風船を液体窒素に入れると、風船がしぼんで、中からドライアイスが出てきました。
液体窒素を缶に入れておくと、缶のまわりに液体が付いて、しずくになりました。それは、氷水を入れたコップのように、水だと思ったけど、線香の火を近づけたら、 はけしく燃え上がりました。

このしずくは、空気に含まれる酸素が液体になったものだそうです。

二酸化炭素が固体(ドライアイス)になったり、酸素が液体になるなんて、とてもおどろきました。


次は、液体窒素の中に、花を入れました。


花は、そのままの形のまま凍りました。それを、さわると、まるで枯れた花のように、バラバラになりました。

次は、超電導の実験をしました。

50mの長さの電線に電池と豆電球をつけて、豆電球は光りませんでした。これは、電線が抵抗になって、電気が弱くなるためだそうです。

その50mの電線を液体窒素に入れて冷やすと、豆電球が光りました。温度をどんどん下げていくと、電気抵抗がなくなっていくからだそうです。


第一種超電導物質と、ピンポン球に付けた第二種超電導物質があります。

それぞれ液体窒素で冷やしてかさねると、浮き上がりました。


同じように、ドラえもんの頭に超電導物質がついています。今度は、ぶら下がりました。間に紙が入りましたので、少し間があいています。

超電導状態では、電気抵抗が無くなったり、物を浮かせたり、引き付けたり、ふしぎな力があることがわかりました。


実験装置を、さわらせてもらいました。

ドラえもんの頭は、発泡スチロールで出来ていました。磁石のように、ひっつかず、空中に浮いていました。


最後に、先生にいろいろと質問をしました。親切に教えてもらえたので、とても勉強になりました。

感想

いろんな実験を見れてとても楽しかったです。とくにピンポン球が浮いたのは、びっくりしました。「物質の三態」の勉強はとても興味がある内容でした。
すごく勉強になったと思います。また来たいです。

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