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圧電ポン



−アルコール蒸気の爆発実験−



執筆者:上磯町浜分小学校(渡島理科教育研究会所属) 盛 健先生


先生からひとこと:
年齢は37歳、メール宛先はfanfan@host.or.jp、幌加内町出身です。倶知安小学校卒業、伊達中学校卒業、室蘭栄高校卒業、教育大学函館分校卒業


なんの実験かな?

みなさんは、理科の実験でアルコールランプを使ったことがありますか。 アルコールランプの中にはアルコールというよく燃える液体が入っています。 このアルコールをフィルムケースの中で気化させて使いすて電子ライターの 圧電素子(あつでんそし)で火花をとばすと「パーン!!」という大きな音 をたてて爆発(ばくはつ)します。そのいきおいでフィルムケースのふたが ものすごいスピードで飛びだすので「アルコール鉄砲」ともよばれています。



用意するもの

・圧電素子(使いすて電子ライター)
・フィルムケース
・リード線
・はり(虫ピン)2本
・めんぼう


やり方

(1)フィルムケースにはりを2本、はりの
さきがむかい合うように左右からさし
こみます。



(2)使いすてライターの着火部分(火のつ
くところ)のカバーをはずして、圧電
素子とフィルムケースにさしたはりを
リード線でつなぎます。




(3)ライターのスイッチを押してみて、フィ
ルムケースの中で火花がとんでいること
を確かめます。

(4)フィルムケースの内がわにめんぼうを使
ってアルコールをさっとぬり、ふたをし
めます。


(5)これで準備完了です。ライターのスイッ
チを押して着火してみましょう。


不思議はどこだ

 アルコールはふつうに燃やせば、しずかに炎
をあげて燃えますが、気体になって空気とまざ
れば、いきおいよく燃えて爆発をおこします。
 車のエンジンも空気とガソリンのまざり合っ
た気体にプラグで火花をとばして爆発をおこし
ています。


考え方

 気体になったアルコールのつぶは、液体のと
きよりも細かくなりフィルムケースの中で空気
とまざりながら動き回っています。そこに火花
で着火すると一気に燃え広がって、そのときの
きゅうげきな膨張(ぼうちょう)によってケー
スのふたがいきおいよく飛びだすのです。



実験のカンどころ

・アルコールは蒸発(じょうはつ)しやすい
ので、ケースの中にぬったらすばやくふた
をしましょう。
・圧電素子の火花がうまくとぶようにはりと
はりのあいだのきょりを3〜5ミリくらい
にします。



注意!!アルコールをたくさん入れないよう
にしましょう。ケースのふたをひとやこわれ
やすいものの方に飛ばしたり、上からのぞき
こんだりしてはいけません。


もっと知りたい人へ

「理科おもしろ実験・ものづくり完全マニュアル」
            (東京書籍)

「化学のおもちゃ箱特別実験室」
http://www.chem.nagaokaut.ac.jp/omochabak