2017年 12月 の投稿一覧

理科の知識(IHと電磁石)

個別指導塾の学習空間、習志野藤崎・西白井教室の竹村です。
寒い日が続きますね。深夜に帰宅する方々は、ガスコンロで料理を温めつつ暖をとることもあると思います。

…生徒のみなさんには当分無縁な(であってほしい)ことだとは思いつつ。
最近暖をとれない調理機器もありますね!今日は家庭によって関心が分かれそうなこれ。
○IHクッキングヒーター単体では暖をとれない理由
理解するには、原理を知る必要があります。

電磁石の特徴は小学校で習ったと思います。
また、配線ミスなどで、電気を流し続けた導線が熱くなるのを見たことがある方も多いでしょう。
なんの話って、IHと言われる調理器具は、この辺りの事をフルに利用しているんです。
順を追ってみてみましょう。
※平易な説明にするため、正確さに欠ける表現使ってますが、ご容赦を。

1.電流(&金属)→磁場 (電磁誘導)
電磁石がまさにこれですね。
導線に電流を流すと、導線は磁石であるかのようにふるまいます。
電流の流れ方を調節すれば、磁場の様子も調節できます。
磁場ってなぁにと言われたら、磁石のまわりにあるものと答えておきます。
次行きましょう。

2.磁場&金属→電流 (誘導電流)
導線の近くで磁石を動かすと、電流が流れます。
例えばコイルの中で磁石を動かすと、電流計が反応する程度の電流が流せます。
※補足:より正確には、磁場の変化が重要です。
うまくすれば、相手の金属に触れずに電流が流せるわけですね。
もうひとつ。

3.電流→熱 (ジュール熱)
金属にただ単に電流を流すと熱くなります。
熱くなるんです。
電磁石に電池付けっぱなしで放置しちゃった人、いませんか?アブナイです!
もう基本原理が分かりましたね(?)

装置内に強い電流を流し、1の原理で強い磁場を発生させます。
ただし磁場は目に見えず、生身の人間には、そのあるなしを判別するのは困難です。
※補足:流すのは交流である必要がある。磁場が強いだけでは2につながらない。
これがIH本体の基本の仕組みです。
そこに金属製の鍋等を十分に近づけると、2の原理で電流が流れます。
そして3の原理です。流れるだけで何もしない電流は、熱になります。
つまり鍋そのものが熱くなります。

そうなんです、IH本体は熱をほぼ発しません。
「近づけた金属を発熱させる装置」と見るのが分かりやすいと思います。
IHで暖を取りたければ、発熱させる金属が必須です。
最悪つけっぱなしで放置しても、火災の危険性はほぼありません。
※「ない」とは言い切りません。科学者の習性です。

火災の恐れがなくて良いと見るか、融通が利かないと見るかは判断の分かれる所でしょう。
なお、この1→2の併せ技は、スマホの非接触充電や、もっというと通信技術として広く使われてます。
ただ、3が主な狙いになるほどハイパワーなのは他にないかも。
話の都合、細かいところかなりごまかしているので、興味を持った人はぜひ、高校以降で詳しく学んでほしいところ!
千葉の塾なら個別指導の学習空間

理科の知恵(蒸発熱と風呂)

個別指導塾の学習空間、習志野藤崎・西白井教室の竹村です。
風呂で温まるのが楽しみな季節になりましたが、一方で、風呂上りに寒い思いをするのが嫌な人も居るかと思います。
季節外れになる前に、風呂上りに寒い思いをせずに着替える方法について語りましょう

風呂場は多くの場合、3つのエリアに分けられると思います。
1つに脱衣所。風呂上り一番寒いのはここですね。暖房をして対策している家庭も多いのでは。
2つに浴室内。ここが寒いか否かは、感想が分かれるかもしれません。
3つに浴槽内。湯船とも言いますね。ここが寒いとおっしゃる方は…すみません、今回の内容は役に立ちません。
お風呂がすごく寒いという人は多くの場合、浴槽で温まって、脱衣所でその寒い思いをしている事でしょう。
暖房を使っていても寒く感じますね。
―ほとんどの場合、浴室内ではなく脱衣所なんです。
浴室内と脱衣所の違いは。そもそも、なぜ風呂上りに寒い=体温が急激に奪われるのか。
浴室内で寒い思いをしている方も、2点を抑えれば改善の余地があります。

・空気に熱を奪われる
この季節、空気は体温よりかなり冷たいです。冷たい空気に裸で当たれば当然熱を奪われます=寒いです。
「お湯に温められている」浴室内より、脱衣所の方が寒いのは当然と、納得している方もいるでしょう。
夏寒くないのはこの気温の差のせいだという見方は、とても自然です。
そしてこれは暖房を使うことで対策可能です。
…ですが、風呂場に限っては、これは重要ですが決定打ではありません。

・湯に熱を奪われる
具体的に、湯船に入った時やシャワーでついたお湯ですね。これが蒸発するときに奪う熱がかなり大きいです。
一般に、液体は蒸発するときに周囲から熱を奪います。これは温度差による熱の移動とは別勘定です。
この対策に暖房はほぼ効果なしです。お湯が皮膚から蒸発すること自体を防ぐ必要があるわけですから。
…そんなん対策できないじゃん、となりますが、お風呂場に限っては簡単なことでかなり防げます。
なぜ水は蒸発出来るでしょう。水は蒸発出来るから蒸発するわけです。
中学校2年以上の方は、飽和水蒸気量と言う言葉を聞いたことがあるはずです。
湿度100%の空気中なら、水は蒸発しません(※全くしないわけでは無いんですが省略)。
そんな空気がどこあるのかって、あるんです、浴室内に!
浴室内に十分なお湯がまかれた後(または浴槽のフタがない場合)は、浴室内の湿度は100%になります。
浴室内では寒くないのは、このためです。
一番風呂ではこの点、寒い思いをする場合がありますね。

つまりこうです。
浴室は入浴前に、十分に湿らせます。一番に入る場合、シャワーを浴びれば丁度いいでしょう。
湯船につかった後は、脱衣所に出るのではなく、浴室内で体を十分に拭いて、出来れば少し乾かします。
十分に乾いていれば、脱衣所はそんなに寒くないはずです。
脱衣所に暖房を入れてある場合、全く寒い思いをすることはないでしょう。

ただし、浴室のカビ対策や光熱費は意識してください。
生徒さんは、今は家の人が大抵やってくれるかもしれませんが、結構馬鹿にならないはずです。
暖かいお風呂で、エネルギー問題にも思いを馳せてくれれば幸いです。

最も大事な受験対策,ここに開陳致しましょう

個別指導の学習塾,学習空間八千代大和田・佐倉臼井の小西です.

受験生たちこの時期には,志望校も固まって,残り僅かな受験生活に精を出している頃です.

時は戻って夏の終わり,いろんな生徒に聞かれます.「どうやったら○○大学・高校に受かりますか?」とか,「合格するために一番必要なことってなんですか?」とかです.

偉そうにつけて色々と,話すんですがわたくしも.それらの中の1つです,「受験すること」というのがあるのです.

受験しなけりゃ受かりません.○○という学校に,受かりたければ一番は,その学校を受けること.

受けると決まれば,当日に間に合わせなければなりません.どんなに点が足りずとも受ける限りは恥ずかしくない点数を取りたいもの.準備をしなけりゃなりません.

大抵の人は前々に点が上がらず,意気消沈し,やる気を失い,諦めてしまうのです.

その内心にははじめから,「どうせ合格するわきゃない」と,諦めてたのではないですか.

偏差値いくら足りずとも,周りが無理だと言ったとて,受かっていく子ははじめから,志望を変えないものなのです.

最も大事な対策は,「受験をする」と心底に決めて振る舞うことなのです.

今の高2や中2の子,「受験する」というこの決心,ちょっと心にとめておいてくれたらな.

もちろん,気持ち「だけ」じゃ受からぬけどね.

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