どうして、ガラスの管（くだ）の中の液体で温度がはかれるの？

こんにちは、みんなの科学研究所の蛯原ようすけと申します。
 
おとなとこどものやさしい理科と科学のブログです。

 

今日は暑いな、冷えるなというときは、

気温は何度だろうと温度計を見ますね。

 

体温を測るときも温度計を使いますね。

 

温度計にはたくさんの種類がありますね。

 

最近は、温度を測るときはデジタル式のモノも増えました。

 

昔からある温度計で、

細いガラスの管管（くだ）に入った赤や白い液体の動きで

温度を測る温度計があります。

 

まだ、目にすることがありますね。

 

細いガラスの管（くだ）に入った液体で温度が測れるのはどうしてでしょうか。

ちょっとしくみを詳しく知りたくなりますね。

温度計は温度を測定しています。たしかにそうですね。

ここで、もうちょっと考えてみて、

温度は何からできているのかを考えてみます。

そのために、ちょっとミクロの世界まで目を向けてみます。

 

身の回りにあるすべてのモノは分解していくと、

目に見えない小さい粒粒になります。

 

この小さい粒粒のことが、原子（げんし）という名前がついています。

 

原子（げんし）の粒ひとりぼっちだと、ちょっとさみしいので、

ほかの原子（げんし）や同じ原子（げんし）どうしでくっついていたります。

こうやって、原子（げんし）どうしがくっついてできた粒粒には

分子（ぶんし）という名前がついています。

分子（ぶんし）は熱のエネルギーを食べると、元気に動き回るようになる性質があります。

 

私たちが食べモノをたべて元気になりますけれど、

分子（ぶんし）にとっては、熱のエネルギーが元気のもとなんですね。

熱のエネルギーがまったくない世界では、分子（ぶんし）の動きが完全に止まってしまいます。

 

少しでも、分子（ぶんし）が熱のエネルギーを食べると、分子（ぶんし）は動き回るようになります。

熱をたくさん食べれば食べるほど、元気に動き回るようになる性質があります。

実は、

分子（ぶんし）が食べた熱エネルギーの多い少ないを表すのが温度なのです。

 

分子（ぶんし）は目に見えない小さい小さい粒粒なので、

想像もつかないほどたくさんの数があります。

 

そして、分子（ぶんし）どうしがバラバラにならないように手をつなぎあっています。

 

ひとつひとつの分子（ぶんし）が食べた熱エネルギーの平均を温度として測っているんですね。

熱エネルギーをたくさん食べると分子が元気に動き回るので、

温度は分子の元気具合を測っているともいえそうですね。

さて、

ガラスの管（くだ）の中に入っている液体も、

分解していくと、小さい粒粒の分子（ぶんし）になります。

 

熱エネルギーを食べると、液体を作っている分子（ぶんし）が元気に動き回るようになります。

そうすると、ちょっと場所をとるようになります。

 

せまいガラスの管（くだ）の中では、行き場所が上にしかないので、

上へと移動していきます。

 

これで、温度が高くなったと分かるようになります。

温度が高くなったということは、

ガラスの管の中の液体の分子（ぶんし）が熱のエネルギーを食べて

元気に動き回るようになったということなんですね。

 

ちなみに、

ガラスの管（くだ）の中に入っている赤い液体は、

石油からできた液体を赤く色着けしたモノが使われるようです。

灯油を赤く色着けしたモノが使わることもあるようです。

ガラスの管（くだ）の中に入っている液体が白い場合もあります。

 

この白い液体は水銀（すいぎん）というモノです。

 

水銀（すいぎん）を使った温度計は、高い温度を測るときなどに使います。

温度計の中の液体の分子（ぶんし）が元気になると

場所をとるようになって

温度計の中の液体が上下に動くんですね。

うまくできていますね。