チャンネル登録8万人!成績がUPするYouTubeチャンネルはここから!

中学理科の気圧の問題が読むだけでわかる!

気圧の問題

このページでは

気圧とは何か

を中学生向けに詳しく解説しています。

「気圧について」はこのページを読めばバッチリだよ!

自己紹介

さわにい」といいます。元中学理科の教員

現在は毎月30万人が利用する理科サイトの運営者です。

登録者8万の教育YouTuberでもあります。

さわにいの無料学習相談こちらから!

ねこ吉

ねこ吉です。みんなよろしく!

では、気圧の学習スタート☆

タップできる目次

気圧

気圧と空気の重さ

さて、今回は「気圧」について説明していくよ。

「気圧」と「大気圧」は中学理科では同じ意味で使うよ。

ねこ吉

気圧かあ…。聞いたことあるけど、何のことかはよくわからないなあ…。

そうだよね。

「気圧」というのは、「空気の重さによる圧力」のことなんだ。

「水圧」が「水の重さによる圧力」だから、水圧の空気バージョンだね!

ねこ吉

え?空気に重さがあるの!?

うん。「空気には重さ(質量)がある」んだよ。

図で示してみよう。

ペットボトルの質量

ここに、液体を抜いた質量100gのペットボトルがあったとするよ。

(ペットボトルそのもの+中に入っている空気で100gと考えてね。)

ペットボトルから空気を抜く道具を使って、ペットボトル内の空気を抜いてみよう。

すると下の図のようになるよ。

空気を抜いたペットボトルの質量
ねこ吉

え?空気を抜くと質量が減るの?

そう。「空気を抜くと質量が減る」んだ。

このことから、空気にも質量があることがわかるね。

次にペットボトルに空気をつめてみよう。すると下の図のようになるよ。

空気を詰めたペットボトルの質量
ねこ吉

へー。空気をつめると質量が増えるのか。

そう。「空気をつめると質量が増える」んだ。

このことからも、空気に質量があることがわかるね。

気圧によるペットボトル様子の変化

ねこ吉

ねえ先生、ペットボトル内の空気を抜いたりつめたりすると、なんでペットボトルがへこんだりふくらんだりするの?

それは、「ペットボトル内の気圧が変化するため」だよ。

ペットボトルの気圧

この図は通常のペットボトルに気圧を矢印でつけ足したものだよ。

この状態では、外側からペットボトルを押す気圧が発生しているんだけど、

ペットボトルの中にも空気が入っているから内側からもペットボトルを押す気圧が発生しているね。

もし外側からの気圧を1000とすると、内側からの気圧も1000になるんだ。

このときには、ペットボトルの形はそのままだね。

空のペットボトルは普通このような状態なんだよ。

次に、空気を抜いたペットボトルを見てみよう。

空気を抜いたペットボトルの気圧

この状態でも、外側からも内側からもペットボトルを押す気圧は発生しているよ。

だけど、ペットボトル内の空気を抜いてしまっているから、内側からの気圧は弱くなってしまっているんだ。

仮に外側からの気圧を1000とすると、内側からの気圧は500。という感じかな。

こうなると、外側から内側にはたらく気圧のほうが大きいから、ペットボトルは内側に押されてへこんでしまうんだね。

最後に空気をつめたペットボトルを見てみよう。

空気を詰めたペットボトルの気圧

この状態も、外側からも内側からもペットボトルを押す気圧が発生しているね。

けれど、ペットボトル内に空気をつめたから、内側からの気圧が大きくなっているんだ。

仮に外側からの気圧を1000とすると、内側からは気圧は1500。という感じかな。

こうなると、内側から外側にはたらく気圧のほうが大きいから、ペットボトルは外側に押されてふくらむんだね。

ねこ吉

なるほど。容器の中の空気を抜いたりつめたりすると、質量だけでなく、容器内の気圧も変化するんだね。

標高と気圧

さて、ねこ吉。次はペットボトルのかわりに、ポテトチップスの袋で話をするよ。

ねこ吉はポテトチップスの袋を富士山の頂上へ持っていったことはある?

ねこ吉

あるわけないやろがい!

さすがに、ねこのコスプレをした人がポテチを富士山に持っていくなんてないか…。

ねこ吉

オイラはほんとに猫だぞ!

まあいいや。ポテチの袋を標高が低いところから富士山の頂上まで持っていくと、袋がふくらむんだよ。

ポテチ標高低いとき → ポテチ標高高いとき

ねこ吉

へー。なんで?

標高が高くなると外側からの気圧が低くなるためだよ。

ポテチ標高低いときの気圧  →ポテチ標高高いときの気圧

標高が高いと、ポテチの袋の中の気圧のほうが大きくなるからふくらむんだね。

ねこ吉

なるほど。さっきのペットボトルと似ているね。先生、なんで標高が高いと気圧が低いの?

気圧」は空気の重さによる圧力だよね。

標高が低いときと高いときの、頭の上の空気の量を比べてみよう。

標高による気圧の違い

標高が高いときのほうが頭上の空気の量は少ないね。つまり空気の重さによる圧力(気圧)が小さくなるんだ。

標高が低いと頭上の空気量が多いね。つまり空気の重さによる圧力(気圧)が大きくなるんだ。

ちなみに、気圧は水圧と同じく図のように全方向からはたらくよ。これもしっかりと覚えておこう!

気圧の単位

さて、最後は気圧の単位についてだよ。

基本的には気圧とは圧力のことだから、圧力の単位の「Pa(パスカル)」になるよ。

だけど、気圧というのはとても大きな力だから、hPa(ヘクトパスカル)という単位で表すこと多いんだ。

「h」は×100を表し

1hPa = 100Pa

だよ。そして普段僕たちが生活しているところは1000hPa(100000Pa)ほどあるんだ。

ねこ吉

気圧ってそんなに大きな圧力なのか!

ほんとだね。詳しく言うと、標高0mの地球の平均気圧は1013hPaなんだよ。

地球の平均気圧

この1013hPaのことを「1気圧」ともいうんだよ。

これは丸覚えしておこう。

  • 1気圧=1013hPa
  • 2気圧=2026hPa
  • 3気圧=3039hPa

という感じだね。

⑤まとめ

さて、まとめをして終わりにしよう。

  1. 気圧(大気圧)は空気の重さによる圧力
  2. 空気には重さがある
  3. 空気を抜いたりつめたりすると気圧が変化する
  4. 標高が高くなると気圧が小さくなる
  5. 標高0mの平均気圧は1013hPa
  6. 1013hPaを「1気圧」とも言う

こんなところだね。

さて、これで気圧の勉強はおしまいだよ。

続けて力の学習をしたい人は、下のボタンを使ってね!

①力のはたらき
②いろいろな力の種類
③力の単位、力と質量の関係
④フックの法則
⑤力の矢印の書き方
⑥質量と重さの違い
⑦圧力とは何か、圧力の計算
⑧水圧
⑨浮力
⑩気圧←今ここ

さわにいは、登録者7万人の教育YouTuberです。

中学の成績を上げたい人は、ぜひYouTubeも見てみてね!

また、2022年10月に学習参考書も出版しました。よろしくお願いします。

他のページも見たい人はトップページへどうぞ。

中学生におすすめ勉強アプリ

Rakumon(ラクモン)」というアプリを知っていますか?

チャットや画像を送るだけで質問ができるアプリです。10分で答えや解説が返ってきますよ。

3回は無料で使えるので、登録しておくと役立ちます!

ラクモンの詳しい説明はこちら

ラクモンの使い方
ラクモンはすぐに答えがくる
Rakumon(ラクモン)

Rakumon(ラクモン)

無料

ねこ吉

またねー!

この記事を書いた人

東京を拠点に活動する教育フリーランス  専門は理科教育学  所持教員免許は中学と高校の理科  

理科の教材や学習法を研究中!
さまざまな出版社の理科教材や解説を作成してます。

ツイッターでは理科のポイントや勉強の仕方、さわにいの考えを発信しています。

youtubeは2020年から勉強に役立つ理科動画を配信開始!ぜひ見てみてね☆

コメント

コメントする

CAPTCHA


タップできる目次