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・ 炭酸飲料[たんさんいんりょう]用ペットボトル(500ml以下のもの) 1本
・ フィズキーパー(炭酸がぬけないようにするためのペットボトルキャップ) 1個
1) ペットボトルを水ですすぎ、中に水滴[すいてき]がついた状態[じょうたい]でフィズキーパーをとりつける
2) フィズキーパーのポンプをおして、ペットボトルの中に空気を入れる(ボトルがかたくなるまでおしつづける)
3) ペットボトルを見ながら、フィズキーパーのロックをはずしてイッキに空気をぬく
そのしゅんかん、ペットボトルの中が白くなる。雲ができたんだ。
空気を入れるとき、ボトルの内側[うちがわ]がくもることがある。中にのこっている水を、少し流れるほどにしておくと、ボトルをふって、くもりをとることができる。
空気をたくさん入れることができる人は、かわいたペットボトルでもためしてみよう。なんにもないボトルの中に突然[とつぜん]白い雲があらわれる。もっとふしぎに見えるよ。
これは、空で雲ができるしくみと同じだ。空気には目に見えない水がふくまれている。水蒸気[すいじょうき]といって、水が気体[きたい]になったものだ。ある温度の空気がふくむことのできる水蒸気の量には限界[げんかい]があって、温度が低[ひく]いとその量も少ない。空気の温度が下がって、水蒸気の量がこの限界をこえると、限界をこえた分の水蒸気が液体[えきたい]の水になる。この水はすごく細かい水滴[すいてき]で、雲粒[うんりゅう]っていうんだ。たくさんの雲粒が空気中にただよっているのが雲っていうわけ。 雲粒の顕微鏡写真(撮影:佐藤 昇)
空気はおしちぢめると温度が上がり、ふくらませると温度が下がるという性質[せいしつ]をもっている。それから、高い山に登るとスナック菓子[かし]のふくろがふくらむよね。地上でふくろにつめた空気が、気圧[きあつ]の低[ひく]いところでふくらむからなんだ。
空気はあたためられると、かるくなって上昇[じょうしょう]する(図1)。気圧の低いところへまわりから気流が流れこんだとき(図2)や、あたたかい空気が冷たい空気とぶつかったとき(図3)、それに、山の斜面[しゃめん]に風がぶつかったときにも上昇する(図4)。雲ができるのは、地上よりも気圧が低い上空に達[たっ]したしめった空気が、ふくらんで冷[ひ]え、水蒸気[すいじょうき]が塩[しお]などをふくむ小さなチリに集まって(凝結[ぎょうけつ]して)、細かい水滴[すいてき](雲粒[うんりゅう])になるからだ。
ペットボトルでつくる雲も同じ。フィズキーパーのロックをはずすと、圧縮[あっしゅく]された空気がイッキにふくらんで、ペットボトルの中の気圧[きあつ]はイッキに下がる(断熱膨張[だんねつぼうちょう])。気圧が下がると温度も下がって、たくさんの小さな水滴、「雲」ができるんだ。
みんなのまわりでも雲と同じようなものは見られるよ。たとえば高原のキリ。ふもとから見れば、雲なんだ。それに、お湯をわかしているときの湯気[ゆげ]や寒い日の白い息、炭酸飲料[たんさんいんりょう]の入ったビンを開けたときの白いけむりみたいなものだって雲と同じなんだ。ビールをあけているおとなを見つけたら、じまんして教えてあげちゃおう。
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