表２に結果を示すが、周りの温度を変化させたときだけが発生電圧を変化させることが分かった。すなわち、太陽電池パネルの周囲が高温になるほど発生電圧は下がり、反対に低温になるほど発生電圧は上がる。磁石や電波でも何か変化が起こると思っていたが、予想とは反対だった。
【実験５】：太陽光に対する太陽電池の反応
これまでの実験と比較するために、屋外の太陽光に対する太陽電池の発生電圧を測る。
〈実験結果〉
表３に結果を示す。
発生電圧は、人工の光に太陽電池を近づけた場合とあまり変わらないことが分かった。

ることができた。
① 太陽電池の発電量はパネルにあたる光の面積によって変化する。
② 太陽電池の発電量はパネルにあたる光の色によって変化する。
③ 太陽電池の発電量は周囲の温度によって変化する。

6 参考文献など（1）新・太陽電池の話（著者：桑野幸徳／発光所：講談社）（2）http://www.enenavi.com/kouza/
neo.html＃dme

表3 太陽光に対する発生電圧5

考察とまとめどの実験でも、光源から離れると発生電圧が下がるという傾向は同じだった。
しかし結果でも述べたように、発生電圧が急に上昇するところがいくつかあったので、なぜこのようなことが起こり、どうしたら防ぐことができるかを、今後調べてみたい。
また色フィルターの実験では、わずかながらグリーンやスモークなどの濃い色の場合の発電量が小さかったが、それは太陽電池の濃い色に対する感度が低いためではないかと思う。
さらに太陽電池が赤外線にも反応したのは、赤外線は人間の目には見えないが、しっかり発光している「光」が確かに存在しているので、それを太陽電池が感知したからだと思う。
そして今回の実験の動機で述べた 疑問 に対する答えは、太陽電池は、感度の差こそあれ家庭内で使われるほぼすべての光源に対して反応し、発電することができるということである。
また、今回の実験を通して次のようなことも知─ 56 ─〈鈴木賞〉

5 燃える紙・燃えにくい紙

1 研究の動機
昨年は紙と水分との関係について調べたが、今年は紙と燃焼について調べた。以前キャンプに行ったときに先生が「新聞紙は燃えやすいので焚きつけ用に持ってくるように」と言っていたが、なぜ新聞紙は燃えやすいのか、燃えにくい紙と燃えやすい紙の違いは何なのか疑問に思ったからだ。

その条件とは？

身の回りにあるもので、図１と図２のような実験装置を作った。

4 実験方法
（1）実験装置
実験装置は図１と図２の２種類。
図１の燃焼実験Ⅰ―紙を金網の上に置く。
図２の燃焼実験Ⅱ―クリップで上からつるす。

2 研究の目的（1）紙の種類・厚さ・重さ・灰分などの違いで紙の燃え方は変わるのか。
（2）紙の燃やし方（火のつけ方）によって燃え方は変わるのか。
（3）（1）と（2）の結果をもとに新聞紙が焚きつけに適している理由を考える。
3 調査の方法
紙の燃えやすさを調べるにはどうしたらよいのかを探した。
（1）富士工業技術センターに電話で聞いた。
返事は「調べる装置は残念ながらありません」だった。
（2）インターネットで調べた。
紙の燃えやすさを調べる方法は載っていなかった。燃えにくい紙（タバコの巻紙・壁紙など）についての紹介が３件載っていた。
（3）図書館で調べた。
「紙の燃焼」で検索したら０冊。
「燃焼・燃える」と範囲を広げて検索したら８冊見つかった。借りてきて読み、物が燃える仕組みが理解できた。
（4）以前製紙工場に勤めていた祖父に聞いた。
祖父は「紙の燃えやすさを調べる試験法は日本にもアメリカにもない。しかしアメリカには燃えにくく加工した紙の耐炎性（燃えにくさ）を調べる『TAPPI461』という試験法がある」と教えてくれた。
（5）「燃えやすさ」の反対は「燃えにくさ」だ。
そこで『TAPPI461』という試験法をヒントに（2）実験試料
普段使っている身の回りにある紙から21種類を選んだ。選んだ理由は下記の内容である。
Ａ 広告などのコート紙―白い土を加えたり紙の面に塗ったりしてある紙。薄いものか─ 57 ─

ら厚いもの５種類。
Ｂ 印刷用紙・コピー・ノートなどの筆記用紙―白い土を10〜20％加えてある紙。用紙
別に7種類。
Ｃ 新聞紙―機械パルプを使用し、白い土はほとんど含まれていない紙。
Ｄ クラフト包装紙―強い紙にするために白い土を加えない紙。薄いものから厚いものまで3種類。
Ｅ その他―身近にある紙5種類。
（3）実験項目①厚さ―マイクロメーターで測る。
重さ―電子はかりで量る。
灰分―紙を燃やして灰の重さを量る。
②着火時間―紙が炎を出して燃え上がるまでの時間。
③燃焼時間―紙が炎を出して燃え続けた時間。
④焼失面積―紙が燃えた面積。
⑤燃焼状況―紙が燃えているときの様子。燃える様子を７水準に分けて評価した。
（4）実験内容①燃焼実験Ⅰ―写真１参照
金網の上に紙をのせる。チャッカマンで約４cmの炎を紙の下から真ん中にあてる。ストップウオッチを使い、紙の表面に火がつくまでと炎が消えるまでの時間を計る。その後、燃え残った面積を調べ、焼失面積率と燃焼状況をランク付けする。

②燃焼実験Ⅱ―写真２参照
紙をクリップで垂直につるす。チャッカマ
ンで約４cmの炎を紙の下端にあてる。ストップウオッチを使い１つは火がついた時、もう１つは炎が消えた時に止める。その後、燃え残った面積を調べ焼失面積率と燃焼状況をランク付けする。

ア実験Ⅰより実験Ⅱの方が勢いよく燃え、燃焼時間は短かった。
イ 燃焼時間は紙が厚いほど長い。紙が厚ければ燃料の繊維の量が多くなるので、長く燃えたと思う。
（5）燃焼時間と重さの関係
結果は図９のようになり厚さと同じで、紙が重いほど長く燃えていることがわかった。

5 実験結果図５から図13までの○印は燃焼実験Ⅰ、□印はⅡの結果を示している。
（1）着火時間と厚さの関係
結果は図５のようになり次のことがわかった。

（3）着火時間と灰分の関係
結果は図７のようになり次のことがわかった。

（6）燃焼時間と灰分の関係
結果は図10のようになり次のことがわかった。

ア 実験Ⅰ（水平）より実験Ⅱ（垂直）の方が着火しやすい。
イ 実験Ⅱは板紙を除くほとんどの紙（厚さ0.25mm以下）は１秒以内に着火した。
（すぐ火がつく）
ウ 実験Ⅰは紙が厚くなるほど火が着くまでの時間が長くなった。
エ また同じ厚さでは灰分が多いほど火が着きにくくなった。
（2）着火時間と重さの関係
結果は図６のようになり次のことがわかった。
ア 実験Ⅰより実験Ⅱの方が着火しやすい。
イ 実験Ⅱは板紙を除くほとんどの紙（重さ200g/m2）が１秒以内に着火した。
ウ 実験Ⅰは紙が重たくなるほど火が着くまでの時間が長くなった。
エ 実験Ⅰは同じ重さなら紙の灰分が多いほど火が着きにくくなった。

─ 58 ─

ア 実験Ⅰより実験Ⅱの方が着火しやすい。
イ 実験Ⅱは灰分の含まれている量に関係な
くほとんどの紙は１秒以内に着火した
ウ 実験Ⅰは灰分が25％以上多く含まれるよ
うになると着火しにくくなった。
（4）燃焼時間と厚さの関係
結果は図８のようになり次のことがわかった。

ア 実験Ⅰより実験Ⅱの方が勢いよく燃え燃焼時間は短かった。
イ 燃焼時間は灰分の含まれている量には関係ない。
（7）燃焼状況と厚さの関係
結果は図11のようになり特に関係ないようだ。
（8）燃焼状況と重さの関係
結果は図12のようになり特に関係ないようだ。

─ 59 ─

ら厚いもの５種類。
Ｂ 印刷用紙・コピー・ノートなどの筆記用紙―白い土を10〜20％加えてある紙。用紙別に7種類。
Ｃ 新聞紙―機械パルプを使用し、白い土はほとんど含まれていない紙。
Ｄ クラフト包装紙―強い紙にするために白い土を加えない紙。薄いものから厚いものまで3種類。
Ｅ その他―身近にある紙5種類。
（3）実験項目①厚さ―マイクロメーターで測る。
重さ―電子はかりで量る。
灰分―紙を燃やして灰の重さを量る。
②着火時間―紙が炎を出して燃え上がるまでの時間。
③燃焼時間―紙が炎を出して燃え続けた時間。
④焼失面積―紙が燃えた面積。
⑤燃焼状況―紙が燃えているときの様子。燃える様子を７水準に分けて評価した。
（4）実験内容①燃焼実験Ⅰ―写真１参照
金網の上に紙をのせる。チャッカマンで約４cmの炎を紙の下から真ん中にあてる。ストップウオッチを使い、紙の表面に火がつくまでと炎が消えるまでの時間を計る。その後、燃え残った面積を調べ、焼失面積率と燃焼状況をランク付けする。

②燃焼実験Ⅱ―写真２参照
紙をクリップで垂直につるす。チャッカマ
ンで約４cmの炎を紙の下端にあてる。ストップウオッチを使い１つは火がついた時、もう１つは炎が消えた時に止める。その後、燃え残った面積を調べ焼失面積率と燃焼状況をランク付けする。

ア

実験Ⅰより実験Ⅱの方が勢いよく燃え、燃焼時間は短かった。
イ 燃焼時間は紙が厚いほど長い。紙が厚ければ燃料の繊維の量が多くなるので、長く燃えたと思う。
（5）燃焼時間と重さの関係
結果は図９のようになり厚さと同じで、紙が重いほど長く燃えていることがわかった。

5 実験結果図５から図13までの○印は燃焼実験Ⅰ、□印はⅡの結果を示している。
（1）着火時間と厚さの関係
結果は図５のようになり次のことがわかった。

（3）着火時間と灰分の関係
結果は図７のようになり次のことがわかった。

（6）燃焼時間と灰分の関係
結果は図10のようになり次のことがわかった。

ア 実験Ⅰ（水平）より実験Ⅱ（垂直）の方が着火しやすい。
イ 実験Ⅱは板紙を除くほとんどの紙（厚さ0.25mm以下）は１秒以内に着火した。
（すぐ火がつく）
ウ 実験Ⅰは紙が厚くなるほど火が着くまでの時間が長くなった。
エ また同じ厚さでは灰分が多いほど火が着きにくくなった。
（2）着火時間と重さの関係
結果は図６のようになり次のことがわかった。
ア 実験Ⅰより実験Ⅱの方が着火しやすい。
イ 実験Ⅱは板紙を除くほとんどの紙（重さ200g/m2）が１秒以内に着火した。
ウ 実験Ⅰは紙が重たくなるほど火が着くまでの時間が長くなった。
エ 実験Ⅰは同じ重さなら紙の灰分が多いほど火が着きにくくなった。

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ア 実験Ⅰより実験Ⅱの方が着火しやすい。
イ 実験Ⅱは灰分の含まれている量に関係な
くほとんどの紙は１秒以内に着火した
ウ 実験Ⅰは灰分が25％以上多く含まれるよ
うになると着火しにくくなった。
（4）燃焼時間と厚さの関係
結果は図８のようになり次のことがわかった。

ア 実験Ⅰより実験Ⅱの方が勢いよく燃え燃焼時間は短かった。
イ 燃焼時間は灰分の含まれている量には関係ない。
（7）燃焼状況と厚さの関係
結果は図11のようになり特に関係ないようだ。
（8）燃焼状況と重さの関係
結果は図12のようになり特に関係ないようだ。

─ 59 ─

（10）燃焼実験Ⅰと燃焼実験Ⅱの関係
結果は図14のようになり燃焼実験Ⅰ燃焼状況
より燃焼実験Ⅱの方が１ランク勢いよく燃えることがわかった。

〈鈴木賞〉

6

野菜の保存の研究 Part2
豊田町立豊田中学校
２年

1 研究の動機
昨年、どのような野菜の保存がよいのか、ａ
常温でそのまま、ｂ 常温で新聞紙に包む、ｃ
常温でポリ袋に入れる、ｄ 冷蔵庫でそのまま、ｅ 冷蔵庫で新聞紙に包む、ｆ 冷蔵庫でポリ袋に入れる、という条件で研究をした。その結果、野菜は冷蔵庫で低温保存し、ポリ袋や新聞紙で包んで乾燥を防ぐことによって鮮度を保つことができる、ということがわかった。
今回は、この結果に基づき効果が顕著であったポリ袋の保存について研究を進めることにした。

（9）燃焼状況と灰分の関係
結果は図13のようになり次のことがわかった。

ア 実験Ⅰより実験Ⅱの方が勢よく燃え燃焼状況はよい。
イ 燃焼状況は灰分の少ない方がよく燃える。
灰分が多くなるにしたがって燃えにくくなり、灰分が25％以上になると著しく燃えにくくなった。

6 結論と考察
紙は種類・厚さ・重さ・灰分などの違いで燃え方が変わること、紙は燃やし方（火のつけ方）によって燃え方は違うことがわかった。
「紙や木が燃えるのは紙や木自身が高温になると、一酸化炭素などの可燃性ガスに変化し、そのガスが燃えるから」ということを知った。紙や木に火がつき、燃え続けるのには、常に紙や木が高温で一酸化炭素などの燃えるガスを出し続けなければならない。またガスは燃えながら熱を出して炎と一緒に上にあがっていく。したがって、燃えているところ（火元）は紙や木の下にある方が上にある紙や木を高温にしやすく、可燃性ガスを多く出して勢いよく燃える。また紙は薄いと炎の熱が回りに逃げず、熱がたまって高温になり火がつきやすくなる。
このようなことから、紙は木に比べ薄く火がつきやすいので焚きつけによい。また火元を下にして燃えやすいようにすれば、普通の紙なら火はつきやすく勢いよく燃えることがわかった。但し燃えない白い土が25％以上も多く含まれるコート印
刷紙は燃えにくく焚きつけには適さない。
キャンプの時先生が焚きつけに新聞紙を持ってくるように言った理由がよくわかった。

─ 60 ─

2 研究の内容と方法（1）実験に使用する野菜を選ぶ
低温保存に適した野菜を季節の野菜でなるべく地元の新鮮なものを選んだ。
実験に使用した野菜は、根菜類で人参、大根、たまねぎ、果菜類でナス、トマト、キュウリ、ピ−マン、カボチャ、葉菜類でレタス、小松菜、イモ類でじゃがいも、きのこ類でしいたけの12種類だ。
（2）店頭で売られている野菜の形態
ポリプロピレン穴あき袋で口を閉じたもの
は、人参、トマト、キュウリ、ピーマンで、ポリプロピレン穴あき袋で上があいているものは小松菜、ポリエチレン穴あき袋で口を閉じたものはナス、じゃがいも、ポリエチレン
ネット袋で口を閉じたものはたまねぎ、ポリスチレンフィルムで全体を包んだものはレタ
ス、発泡トレイに新聞紙をひいて物をので、ラップで包んだ物はしいたけ、無包装のものは大根とカボチャだった。
（3）野菜の保存に適した包装を調べ、選ぶ野菜の保存に適した包装について調べてみると、青果物包装貯蔵適性フィルムとして、透湿性が低く（水分の蒸発を防ぐ）、透気性の高い（野菜等の呼吸によるガスの透過をよくする）ものが適しているということがわかった。これらの条件を満たすものとして、低密鈴木彩

花度ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレンなどがあげられる。
市販されているポリ袋をいろいろな店で調べてみると、ポリエチレン袋がほとんどだった。ポリエチレン袋の厚さは0.01〜0.08mmまであり、触った感じがかなりちがった。一般的な厚さは0.01mmと0.02mmだった。
ラップはポリ塩化ビニールが多かった。
店頭に売られている形態ではポリプロピレン袋が多く一般には入手しにくいので、買った時の包装として以外は選ぶのをやめた。ポリエチレン袋は厚さによってちがいがあるのかを調べるために、一般的な0.02mmと厚めの0.06mmを選んだ。塩化ビニールはラップでしか入手できなかったので、ラップで包むことにする。また、対照として、何も包まないものも行う。以上より、ａ なし、ｂ 買った
時の包装、ｃ ポリエチレン袋0.02mm、ｄポリエチレン袋0.06mm、ｅ 塩化ビニル樹脂
ラップの５種類の条件で実験を行う。
大根とカボチャは買った時に無包装だったので、ｂはなしとする。小松菜は上があいていたのでｂ、ｃ、ｄは上をあけたままにする。
それ以外は、袋の口を閉じ、ラップは密閉した。
（4）各種包装条件で低温保存し、重量変化、状態変化を調べる。
① 保存状態
冷凍冷蔵庫の独立した野菜室。
② 重量変化及び状態変化
毎日午前６時と午後６時の２回、包装をとり電子計りで重量を測定し、状態の変化を観察して写真をとる。
（毎回もとの包装状態にもどし、保存を継続する）③ 温度及び湿度
重量変化を測定する時に、室内と冷蔵庫内の温度と湿度を測定する。

3 結果と考察─ 61 ─