主催●(社)日本伝熱学学会

共催●東芝科学館

平成１５年度 文部科学省科学研究費補助金 研究成果公開促進費
研
研究成果公開発表（Ｂ）事業

午前の部 わくわくクイズ大会・実験ショョー

大ホール 250名 (要予約)

10:00－11:00 （１）クイズ大会「熱エネル
ルギーを利用するときの面白現象」
東京大学 庄司 正弘
弘 先生、工学院大学 小泉 安郎 先生
11:00－12:00 （２）実験ショー「超電導とと極低温の不思議体験」
東芝 栗山 透 先生
昼食・お弁当を持参いただくか科
科学館内で食事ができます（有料）13:00－15:30 午後の部 わくわく料理教室
室・工作教室「料理と伝熱科学」
東京家政大学長尾 慶子 先生

「ポンポン船」
茨城大学
神永 文人 先生

「蒸気タービン」
東芝
奈良林 直 先生

S:サイエンスホール
30名 (要予約)[男子でも参加可]

A:Aホール

B:Bホール15名 (要予約)

30名 (要予約)「超電導の作る強力磁場を体験しよう」
東芝
栗山 透 先生
大ホール・超電導展示コーナー(適宜体験/予約不要）

15:30－17:00 科学館見学 [見学ツアーなどど、適宜体験して下さい]

申し込み：要予約は電話で申し込みくだださい。
お名前、電話番号、学年、ごご希望のイベント名をお知らせ下さい。
東芝科学館友の会会員の方方は会員番号もお願いします。
方は会員番号もお願いします茨城大学
神永 文人

主催 （社）日本伝熱学会
平成 15 年度文部科学省科学研究費補助金研究成果発表（B）補助事業

ぶ ひ んぜ ん ぶ

１．部品 は全部 そろっていますか
部品：・ 船体・ ボイラー(釜 )（1 こ）・ ろうそく立 て（1 こ）・ ろうそく（1 こ）・ ろうそくホルダー（1 こ）・ スポイトあるいは注 射 筒 （1 こ）・ ストロー（1 こ）も く・ 木 ねじ（2 こ）・ ものさし（1 こ）船体ボイラー

ろうそく

ろうそくホルダー

1ろうそく立 てスポイト

２．ポンポン船のしくみ

12１．火のついたろうそくによってボイラーの中の水があたたかくなる。

２．熱せられることにより、水は蒸発して水蒸気になる。水蒸気になると体積が増え、圧力が高くなり、水を押し出し始める。

34３．ボイラーの中の水蒸気の量が多くなり、中の圧力がますます高くなる。

４．十分に水が熱せられると、水蒸気が急激に発生し、その膨張の力で水を外に押し出し、船を進める。ボイラーのふたもふくらむ。

65５．水を押し出すと、ボイラーの中の圧力が下がる。ここで、ボイラのふたがやわらかいので、へこみはじめる。

６．中の圧力が下がると、水がまたボイラーの中にもどってくる。水が勢いよくもどってくるにはボイラーのふたが少しやわらかいほうがよい。

イラストは、学 習 研 究 社 「大 人 の科 学 」Vol.01 より

2くた

３．ポンポン船の組 み立 てかたとつ(1) ろうそく立 てにボイラーを取 り付 けます
うらまくだ

手 でろうそく立 ての裏 に付 いているつめを曲 げ、ボイラーの管 のこ て い部 分 を固 定 する。

もく(2) ボイラーを取 り付 けたろうそく立 てを船 に木 ねじで取 り付 けます
くだボイラーの管 の部 分 がちょうど船 の切 り込 みに入 るようにしてく
はしはしあいだてきとうださい。ろうそく立 ての端 と船 の端 との 間 が 45 ミリぐらいが適 当です。

3

(3) ストローをはさみで切 って、４０ミリの長 さのストローを２本 作 ってください。さらに、はさみかカッターでストローにたてに切 り込 みをつけます。

くだ

さしこ

(3) ストローをボイラーの管 の部 分 に差 し込 んでください。

(4) ろうそくホルダーにろうそくを立 て、それをろうそく立 てに取 り付 けます。

4

これで完成です！

5４ ．ポンポン船の走らせかたくだ(1) スポイトでボイラーの管 から水 を入 れます。ボイラーが水 でいっぱいになるようにしてください。
(2) 水 面 に船 をそっと置 き、ろうそくホルダーを手 前 に引 き出 します。
(3) ろうそくに火 をつけてから、ろうそくの火 がボイラーのうらに当 たるまで奥 に押 します。

これで準 備 完 了 ！
少 したつと船 が音 を立 てて動 き始 めます

注意 （保護者の方も必ずお読み下さい）
１．ローソクの火 を使 いますので、必 ず大 人 の方 が付 き添 ってください。
２．風 のない日 を選 び、屋 外 で遊 んでください。
３．ろうそくの火 がついているときは、船 を水 から持 ち上 げないで下 さい。熱 湯がパイプから出 てやけどする危 険 があります。
き４．火 のついているとき、ボイラーにさわらないでください。また、火 が消 えてもあつ

まだ熱 いです。ボイラーにさわるときは、火 が消 えてから十 分 に時 間 をおいてください。
５．ボイラーに水 を入 れないで火 をつけると、ボイラーがこわれます。

6

蒸気タービンをつくろう！
じょうき
蒸気タービンはすごいパワー

さあ、発電！パワー競争

パーツをかくにんしよう
ソーラーモーター

プロペラ

アルミ板

台板と木の支柱

蒸気の力で発電してみよう！
だれが一番パワーが出るかな？
火力発電所も原子力発電も蒸気タービンで発電するんだ

羽根車を取り付けて完成

発電機の組み立て(－)ねじで固定

木ねじで木の台に固定木の台を接着剤で固定発電機の完成！

裏を見てねタービンの羽根車をつくろう！
はねぐるま
１

アルミ円盤を切り抜く

２

アルミ円盤の中心にあなをあける

３

性能は君の腕しだい
せいのう
きみうで
４

型紙をセロテープで止める

はさみで線に沿って切る

ここで止める

５

手を切らないように気を付けて

６

えんぴつの軸で羽根を曲げる

７

羽根の曲げ方が性能を決めるよ８

手を切らないように角を切り落とす

手を切らないようにゆっくり落ち着いて

９

プロペラを使って固定する

１0

空気で試運転 良く回るよ！

１１

蒸気で回そう！

やけどしないようにに注意！

東京家政大学
長尾 慶子

主催 （社）日本伝熱学会
平成 15 年度文部科学省科学研究費補助金研究成果発表（B）補助事業

１.

砂糖の性質を知ろう！

１） 砂糖は水より重い？
ひじゅう○ 砂糖の比重の実験① 砂糖 30ｇ→ 100ｍｌのシリンダーに入れる。
けっしょうかん）そこで、（結 晶 間 のすきまがあって正確な体積測定はできない。
② 水 30ｇを 100ｍｌのシリンダーに入れる。
（水の体積 30ml が測定できる。
ひじゅう→ 水の比重は 30g/30ml＝1（kg/ｍ３）③ 砂糖の入っている①のシリンダーに②の水を入れる。
さ と う けっしょうと け てさ と う ようえき

→ 砂糖 結 晶 が溶けて（砂糖溶液ができる）体積＝Xml
さ と う ようえき

ひじゅう

もと④ → 砂糖溶液の比重が求められる。60g/X ml
さ と う ようえき

⑤ ③の砂糖溶液の体積から②の水のみの体積を差し引くと①の砂糖のみの体積が求められ、砂糖 30g の体積＝X―30（ml）
さとう

ひじゅう

ひじゅう→ 砂糖のみの比重が求められる。 砂糖の比重＝30/(X―30)

水シリンダー
砂糖1かんてん

２）寒 天 や フ ル ー ツ は 砂 糖 溶 液（ シ ロ ッ プ 液 ）に 浮 く ？ 沈 む ？
○ シロップ溶液を作る

水100ml

砂糖50ｇ

この砂糖液の比重はおよそ 1.１５

シロップにキウイやレモン、みかんを入れてみよう！
浮くか沈むか？
○ 牛乳かんの調理
かんてん

こな

寒天（粉） 2ｇ
水250ｇ
牛乳200ｍl
砂糖40ｇ
こなかんてんふい

この砂糖液の比重はおよそ 1.03

ぼうじゅんふんくらい① 粉 寒天を水に振り入れ膨潤 させておく(１０分 位)② ①を火にかけ煮溶かしてから砂糖と牛乳を加え、中華どんぶり等の容器に入れ、固める。
まわり③ シロップを周りから注ぎ入れる、牛乳かんがシロップの中で浮くのを確かめてみよう。
④ 果物も浮くか沈むか入れてみよう！
牛乳かんチェリー
みかん

シロップ

2

浮く？
沈む？

３ ） 砂糖液の加熱温度と砂糖液の性質の変化を観察しよう！
さ とうごろも砂 糖 衣 とフォンダンをつくる
さ と う ごろも◆ピーナッツの砂糖 衣 ◆① 鍋に砂糖液をつくり、加熱する。
② 110℃になったら火からおろす。
③ すぐにへらでかき混ぜる。
④ 白くにごり始めたらピーナッツを混ぜからませる。
水

２５ml

砂糖50ｇ

☆ビスケットのフォンダンかけ☆
① 同じように砂糖液を加熱し、110℃になったら火から下ろす。
② 40℃まで冷ましてかき混ぜる。
③ 白くにごり始めたらビスケットの上にかぶせる。
で き あ が り

かんさつ出来上がりを観察する。
けんびきょう かんさつけっしょう

ひ か く

顕微鏡 観察 して 結 晶 の大きさを比較 しよう！

フォンダンの結晶の観察図

砂糖衣の結晶の観察図

3

あめ

カルメラ焼とべっこう飴をつくる
かた♪べっこうあめのつくり方 ♪
① 鍋に砂糖液（砂糖 50g、水 25g、これにレモン汁や食酢を小１加えると結晶できにくい）をつくり弱火で加熱する。
あめ

あめ② 150℃になったら飴の型に流し固まらせる。→ べっこう飴
ぱーすー③ 残りで糸を引くかどうか観察する。→ 抜糸
はし型☆カルメラ焼きの作り方☆
じゅうそう（重 曹 を加えることで膨らむことを観察）
じゅうそう① 別に重 曹 小１+ 卵白 1/2 + 砂糖少々をあわせて、固めのクリーム状にしておく。
② おたま（小鍋）に砂糖（ざらめ糖がよい）大２と、水大１を入れて弱火で加熱する。
③ 砂糖液から出る泡が大きいものから粘りのある小さい泡になり、温度が125℃になったら火からおろし、ふきんの上に置いて泡を落ちつかせる。
じゅうそう

はし

④ 大豆大くらいの①の重曹 を箸の先につけて加えよく混ぜる。
はし

ふく⑤ 白っぽい色が黄色くなったら箸を抜き、ゆっくりと膨らむので固まるまで待つ。
⑥ もう一度火にかけて周りを溶かしてからおたまからポンと落とすとできあがり！
はし

125℃
火からおろす水

砂糖

CO2ポン！
膨化

重そうのの字を書きながらかきまぜる

できあがり！
カルメラ焼き4