- 風船に空気を入れ、液体窒素で冷やす。
- また、一度完全に冷えたのを確認したら、再び机の上に放置し、元 の状態に戻るのを確認する。
- 冷えてくると、風船は小さくなる。再び室温にすると、元の状態に戻る。
- 冷やしたときに、風船の底に少し何か液体がたまった。
- 空気は、もとの大きさの何分の１くらいになるか。 シャルルの法則を用いて概算せよ。
- 分子間距離は気体と液体では何倍くらい違うのか考えよ。
- 風船の底にたまった液体は何か。
ヒント→地表付近での空気の主成分の成分比と沸点は、
成分 存在比率容積比% 沸点
窒素 78.088 -195.8℃
酸素 20.949 -182.97℃
アルゴン 0.93 -185.9℃
炭酸ガス 0.03 -78.5℃(昇華点)
である。ただし、水蒸気は場所と季節によって大きな変化するため、 水蒸気を除いた値である。