中2理科の「雲のでき方」のまとめ

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中2理科の「雲のでき方」についてまとめています。雲といえば、フラスコとピストンを使った実験のほか、「雲のでき方」についての説明についてもたびたび出題されます。しっかり学習していきましょう。それでは、中2理科の「雲のでき方」のまとめです。

雲のでき方

大気中に、直径0.01~0.07mmくらいの水滴や氷晶がうかんだものを雲といい、雲は上昇気流のあるところにできます。雲をつくる水滴や氷晶が、大気中にうかぶのは、これらの雲粒が非常に小さいために、落下速度が小さい上に、雲は上昇気流の中にできるためです。

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上昇する大気の冷却

空気が上昇しはじめると、上空にいくほど気圧が低くなるために空気は膨張します。このとき、上昇する空気のかたまりと、周囲の空気との
間には、ほとんど熱の出入りがないため、断熱膨張が行われます。このため、空気は100m上昇するごとに、約1°Cずつ温度が下がっていきます。上昇する空気の温度が、その空気の露点に達すると水蒸気の凝結がはじまり、雲ができます。

凝結がはじまると、熱を放出するため、温度の下がる割合は断熱膨張するときより小さくなり、100m上昇するごとに約0.5°Cずつ温度が下がる。上昇する空気の温度が周囲の大気の温度と等しくなると、空気の上昇はやみます。

凝結高度

上昇する空気が、断熱膨張で冷やされ、露点に達する高さを凝結高度といいます。いいかえれば、雲底の高さが、そのときの凝結高度で、湿度の高い空気ほど凝結高度は低い。

雲の厚さ

雲底から雲頂までの距離を雲の厚さといい、凝結高度と、上昇気流が周囲の大気と同じ温度になったために 上昇がやんだときの高度との差になります。

フラスコ実験

<手順>

  1. 装置をつくり、ピストンをすばやく引き、フラスコの中のゴム風船のようすや温度の変化を観察します。
  2. フラスコの中の少量の水をぬらした後、線香の煙を入れ、ピストンを引いた入り、おしたりしてフラスコの中のようすを観察します。

<結果>

  • ピストンを引くと、ゴム風船はふくらみ、温度が下がる。
  • ピストンを引くと、温度が下がって、フラスコ内の白くくもる。
  • ピストンをおすと、温度が上がって、フラスコ内の白いくもりが消える。

<考察>

  • 気圧が低くなると、空気が膨張して、温度が下がる。
  • 空気が膨張するとき、フラスコ内の空気が露点以下になち、水蒸気が水滴になって白くくもる。
  • 気圧が高くなると、空気がおし縮められて温度が上がって、水蒸気にもどり見えなくなる。

まとめ

雲の正体は小さな水滴や氷の結晶である.

  1. 空気中のかたまりが上昇。
  2. 上空の気圧が低いため、空気のかたまりが膨張(断熱膨張)し、温度が下がる。
  3. 露点に達して、水蒸気が凝結し、水滴や氷の結晶になる。
  4. こうして、雲ができる

雲ができる条件

雲ができるためには、空気が上昇することを(上昇気流)が絶対必要である。上昇気流が生じるところとして、地面が強く熱せられたとき、低気圧の中心付近、空気が高い山を越える時、前線付近があります。

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