燃えるろうそく
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【理科】ファラデーの『ロウソクの科学』

先週のサピのマンスリーテストの範囲を復習しております。テスト前に慌ててやっつけたので😅理科は6回食物連鎖と7回8回はろうそく

ちょうど昨年ノーベル化学賞を受賞された吉野彰氏が子供のころに読み、科学への興味を持つきっかけとなったというマイケル・ファラデーの『ロウソクの科学』
昨年度受験生だった娘のために、時事ネタ関連でおさえておこうと購入した本『「ロウソクの科学」が教えてくれること 炎の輝きから科学の真髄に迫る、名講演と実験を図説で』がどんぴしゃ!
この本を見ながらテキストの内容をやるととても理解が深まります。

『「ロウソクの科学」が教えてくれること』 尾嶋好美 編訳 白川英樹 監修
当時ファラデーは実験をやりながら講演していたため図などを示すことができなかったようで、『ろうそくの科学』にはあまり図説がありません。そこで読みやすい新訳とともに図説や実験写真などの視覚的情報を補って編集されている本です。こちらもノーベル化学賞受賞者の白川英樹先生が監修されています。
写真もきれいで、すぐにでも実験できるように書かれています。オススメ。

ファラデーの『ロウソクの科学』にはサピックスの7回8回の理科の「燃えるろうそく」と「消えるろうそく」で学習する内容のほとんどが網羅されています。もはや、この本をもとに教材を作ったのではないかと思うほど。

それにしても、ファラデーは科学者として優れていただけでなく、だれもが知っているろうそくをつかって日常に潜むサイエンスを本当にうまくみせていて、卓越したプレゼン能力もあったんだなと思いました。

サピのテキストでも紹介されていますが、この本の中で特に面白いと思ったのがこれ。

「ロウソクを引く」

「ろうをひく」様子

「よく『ガスを引く』と言いますが、私たちは今、『ロウソクを引いた』のです!」

「ロウソクの科学」が教えてくれること

内炎には熱せられたろうの気体が含まれていて、それが燃えています。だから内炎の部分にある煙を取り出すと熱いうちなら火が付くのです。
燃焼の3条件の一つ「燃えるものがある」です。
(※ただし他の燃焼の2条件「発火点以上の温度」「酸素と触れ合っている」はそろっている状況下)

火がついているロウソクだけからも本当にたくさんのことが学べます。
・ろうの状態変化 個体→液体→気体
・燃えているのはろうの気体
・空気が熱せられて膨張し上昇すること
・(酸素を含んだ)空気がないと燃えないこと
・ろうそくの火の炎心、内炎、外炎
・炎心はろうの気体や液体を含んでいる
・内炎は炭素(すす)が光って一番明るいが、すすがあるため壁に映る影は一番濃い
・外炎は周りに空気がたくさんあるので完全燃焼する 一番高温 影はほとんど映らない
・液体のろうが芯を通って登っていく毛細管現象

また、ファラデーはこんなことも言っています。

「ロウソクには美しい色がついているもの、美しい飾りが施されたものがあります。しかしながら、不規則な変形のあるロウソクは、くぼみを作ることができないのです。くぼみを作らないロウソクは規則正しい上昇気流を作り出さず、燃え方が非常に悪くなります。私たちのためになるものは、外観が美しいものではなく、実際に役に立つものなのです」

「ロウソクの科学」が教えてくれること

確認問題のなかに息子が迷って選びきれなかったものがありました。

図のように空気が動くことに関係していることを次のア~エからすべて選びなさい。

ア.しんの近くはろうがとけ、しんから遠いところではあまりろうがとけずに土手のようになっている。
イ.炎の外側は炎の中で1番温度が低くなっている。
ウ.空気が十分にあれば、ろうがなくなるまでろうそくは燃え続ける。
エ.ろうそくの炎は、ふでの先のような形になっている。

答えはア、ウ、エですが息子はアを選びもらしてしまいました。

外側は上昇気流があるので、ろうが冷やされて土手ができくぼみができるのです。
このくぼみがあるおかげで、ろうそくの火はきれいな形で燃え続けるのだ、ということを改めてこの本を読みながら息子と確認しました。物の形には意味がある、と😆

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