比重計を使って水の密度を比較する

１　ねらい
　水は温度が高くなると膨張して密度が小さくなるため、お湯は軽く、冷水は重い。水とお湯はすぐには混ざらず、お湯は軽いために上のほうにくる。このことを利用して前線のでき方を調べるモデル実験があるが、お湯が軽くなっていることは実感しにくいため、かんたんな比重計を使って密度の変化を視覚的にとらえさせる。

２　準備
　比重計、ビーカー、温度計、三脚、石綿付金網、ガスバーナー

３実験
(1) ビーカーに水を入れ、水の温度をはかる。
(2) 比重計を入れ２～３度かき回してから垂直に立て、フロートのようすを観察する。
(3) ビーカーの水をあたためて８０℃以上にしてから、(2)と同様にしてフロートのようすを観察し比較する。

　　　　　　(水の温度と密度)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(比重計)

温度密　　度温度密　　度色比　重アルコール濃度

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0.99984
0.99990
0.99994
0.99996
0.99997
0.99996
0.99994
0.99990
0.99985
0.99978
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0.99970
0.99820
0.99565
0.99222
0.98804
0.98320
0.97777
0.97180
0.96532
A
夕
イ
プ
赤 0.966 24%(度)

ヤマブキ 0.976 16%(度)

緑 0.986 8%(度)

B
タ
イ
プ
オレンジ 0.971 20%(度)

黄 0.980 12％(度)

青 0.992 ４％(度)

　　　　４　展開例

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温度	密　　度	温度	密　　度		色	比　重	アルコール濃度
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	0.99984 0.99990 0.99994 0.99996 0.99997 0.99996 0.99994 0.99990 0.99985 0.99978	10 20 30 40 50 60 70 80 90	0.99970 0.99820 0.99565 0.99222 0.98804 0.98320 0.97777 0.97180 0.96532	A 夕イプ	赤	0.966	24%(度)
					ヤマブキ	0.976	16%(度)
					緑	0.986	8%(度)
				B タイプ	オレンジ	0.971	20%(度)
					黄	0.980	12％(度)
					青	0.992	４％(度)