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おもしろ科学実験室(工学のふしぎな世界)

安全で簡単な熱気球

2018年12月21日
福井大学 理工学部 応用物理学科
分子科学講座

はじめに

みなさん、「熱気球」って知っていますよね。風船の下でバーナーをたいて、空気をあたためて空を飛ぶものです。
今回は薄いゴミ袋をつかって、安全で簡単にできる熱気球をつくってみましょう。

用意するもの

  • ゴミ袋
    厚さ0.012 mmで45 Lのもの
    ※厚さ0.015 mmのものではうまくいきません。
    ※ホームセンターでは売っていませんので ネットで購入してください。
  • メンディングテープ
    幅8 mmのもの

つくりかた

図のように、真ん中にドライヤーが入る部分を残して両側を折り曲げ、メンディングテープで止めればできあがり。

熱気球の飛ばし方

ドライヤーを温めておいて、下から温風を入れます。
ゴミ袋の上部を手のひらでおさえます。
手のひらが熱く感じるようになったら手を離します。
熱気球が浮かび上がります。

空気の中の「小さなあばれんぼう」

空気は、分子という熱くなると元気がよくなる「小さなあばれんぼう」からできている。

なんで熱気球は上がるのか

空気は、分子という「小さなあばれんぼう」からできています(前のスライド)。小さなあばれんぼうは、温度が高くなるほど元気がよくなります。ドライヤーで吹き込んだ空気は温度が高いので、ゴミ袋のまわりの空気よりも元気がよくなります。そうすると、中の圧力がたかくなります。でも、ゴミ袋の下があいているので、圧力が外と同じになるように、中の空気はにげてしまいます。

そうすると、中の空気は同じ体積のまわりの空気よりも軽くなります。ゴミ袋の重さと中の空気をあわせた重さが、同じ体積のまわりの空気よりも軽くなると「浮力」(ものを浮かばせる力)が働いて熱気球は浮かびあがるのです。

もっと知りたい人へ

簡単にできるのでぜひ自分でやってみてください。
学校などで大勢でやる時には、同じ教室で一度にたくさんのドライヤーを使うと、ブレーカーが上がって、電気が止まってしまうこともあります。
その時は、ドライヤーをかわりばんこに使って実験してみましょう。

空気の性質、浮力などについて詳しく知りたい人は

http://polymer.apphy.u-fukui.ac.jp/~kuzuu/Education/ExprmtShow/Kuuki/DOCS/NPO_Text_Kuuki_120614.pdf
をぜひみてください。また、
http://polymer.apphy.u-fukui.ac.jp/~kuzuu/Education/Education.html
には、楽しい実験や様々な現象の仕組みを書いた記事があります。
ぜひごらんください。

※このページに含まれる情報は、掲載時点のものになります。

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