トリチェリの真空

５月２９日（金）

　本日は朝から晴れ間が広がり、最高気温も昨日に続いて31.1℃（12:09 鳩山町）と真夏日となりました。台風6号が日本レットに接近してくる関係で、来週の6月3日あたりから雨が降るまでは、連日真夏日の予報が出ています。また、明日はPTA総会や公開授業、HR懇談会が予定されているため、1日授業が予定されています。

　本日も先生方の授業をいくつも見学させてもらいましたが、その中で2時間目に見学した3年生理系クラスの化学探究の授業をピックアップしてみました。この時間のメインは「浸透圧」でした。その初めに、大気圧を表す様々な単位から、1気圧を表すものに、1atm、1.013×10⁵Pa、760mmHgなどがあることが説明され、水の13.6倍の比重を持つ液体の金属であるHg（水銀）に着目されました。そこで、Hgの入った容器の中にHgの入った丈夫なガラス管の試験管を倒立させると、大気圧が1気圧の時、水銀柱の高さが760ｍｍになるとその上の部分は真空となり、その時、できた真空部分を発見者の名前をとり「トリチェリの真空」と呼ぶことが説明されました。

　次に、実際にトリチェリの真空を再現するためにHgは使えないので、水を使った演示実験で再現してみました。Hgであれば760ｍｍですが、密度が1/13.6の水では、単純計算をしても10.3ｍになるため、外に移動して、透明なビニールホースに緑色に食紅で染めた水を入れ、両端を水槽に浸けた状態で、真ん中部分を起点にして校舎の4階から引き揚げていきました。

　実際にホースの上部が約10.3ｍくらいを超えると、ホースの中に何もない部分、トリチェリの真空にあたる部分ができ、生徒も驚きの声を上げていました。今回は水を使っているため、ホース内からわずかな気泡も発生してきていました。これは、減圧沸騰という現象で、圧力が上がったために水が沸騰して、真空部分に水蒸気が含まれていくことであると先生からの説明があり、生徒たちもみな納得していました。

　その後、教室に戻って、本日のテーマである「浸透圧」について、大学入試問題で出題される2つのパターンについて具体例を挙げながら、説明していました。生徒も全員が集中してプリントの内容を整理してまとめていました。