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J-GLOBAL ID：201702288836133557   整理番号：17A0605141

KTJ物理学実験の教材作成:圧気発火器(Fire Piston)による断熱圧縮と膨張

Update of Experiment Materials of Physics in KTJ08 Course: Adiabatic Compression and Expansion of Air Due to Fire Piston

著者 (3件)： 舟田敏雄 (国際教育カレッジ) ,  大脇雅信 (国際教育カレッジ) ,  大庭勝久 (沼津工高専)
資料名： 沼津工業高等専門学校研究報告(CD-ROM)  (National Institute of Technology Numazu College Research Annual (CD-ROM))
号： 51  ページ： 37-42  発行年： 2017年01月31日 
JST資料番号： F0721B  ISSN： 2432-5961  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 圧気発火器(Fire Piston)と呼ばれる装置を用いて火を起こすことは,マレーシアを含む東南アジア一帯を起源としており,19世紀にヨーロッパに紹介されている。これは原理的に断熱圧縮の原理を応用している。物理学実験の教材作成の一環として,圧気発火器を用いて断熱圧縮による発火現象を観察・測定し,理想気体の断熱圧縮変化の理論と比較した。併せて,断熱膨張による水蒸気発生(凝縮)現象を観察・測定し,理想気体の断熱膨張変化の理論と比較した。圧気発火器による断熱圧縮と膨張では,圧気発火器のシリンダー中の初期の室内空気の体積と断熱圧縮時の体積の概算値から温度上昇を推定できる。この際,圧縮の様子をビデオで撮影し,後でコマ送りして圧縮の様子(ピストンの先端位置)を確認することで位置の測定精度が上り,温度上昇を評価できた。断熱膨張の実験では,一旦空気を圧縮してから膨張させると水蒸気の発生がよく見えた。一連の実験結果を表にして示した。断熱圧縮による発火現象は非常に印象的でインパクトが大きく,熱力学の物理実験として成功している。

シソーラス用語： *科学教育 ,  教材 ,  *点火装置 ,  断熱圧縮 ,  昇温 ,  熱力学
準シソーラス用語： *物理教育 ,  発火器 ,  温度上昇

分類 (1件)： 物理教育  (BA01050L)

タイトルに関連する用語 (7件)： 物理学 ,  実験 ,  教材 ,  圧気 ,  発火器 ,  断熱圧縮 ,  膨張