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水素を虫メガネで燃焼できますか？
小学生に理科を教えている者です。ふと思ったので、質問させてください。 なんらかの方法で発生した水素を逆さにした試験管に集め、火を近づけると青い炎を上げて水ができるという実験をよく聞きます。ではここで、虫メガネを使って火をつけることも可能でしょうか？ 水素の発火点は500℃と何かで読みました。虫メガネが大きさによってどのぐらいの熱を集められるのかは分からないので、虫メガネのサイズは問いません。ちょっと説明が雑でしょうか。お分かりの方いらっしゃいましたら、よろしくお願いいたします。
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えっと、発火点、着火点、引火点 はすべて異なる概念です。他の回答者さんのご回答も、私には意図が分からないので、正しくご質問を理解できていなかったらすみません。 なぜ、着火点ではなく、発火点を気にされているのでしょうか？ この点が、よくわかりません。 水素を酸素（空気）と混合させて、水素自体を温めて燃焼させるのが発火点です。なので、水素と酸素の混合気体を、黒色の５００度の温度に耐えられる容器に入れて、太陽光を虫眼鏡で集めて、その容器を温めれば、理論上は可能です。ただ、実際上はできません。 実験に少しでも興味がある人なら、すでにご存知のことかと思いますが、レンズで精度高く光を集めることはできません。精巧なレンズを作ることが難しいのと、作れても光の屈折率は波長によって異なるので、焦点が合わないんです。 ピタゴラスの時代から、太陽光を兵器に使うくらいに精度高く集めるには、凹面鏡を使います。こっちは、屈折率は影響しないので、すべての波長を１点に集めることができますから。そして、校庭で実際に手作りできる大きさでも、レンガを溶かすくらいの温度にはできます。カンタンに水素の発火点くらいは作れますよ。 ただ、例に挙げられている、火を近づけると・・・の実験は、発火点は関係なく、引火点、着火点の話です。光では、引火、着火の現象は起こせませんから、実験の考え方そのものが不成立です。
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- fxq11011
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水素自体が発火点になれば当然発火するでしょう。 が、虫眼鏡で光を集めて、その光をどうして熱に変換するか？、その熱をどんな方法で水素に伝えるか？に問題があるように思います。 水素ガスは透明のため、光は素通りしてしまいます。 水素ガス充満した試験管の中心部に焦点を合わせても、エネルギーは光のままで熱に変換されません。
お礼
fxq11011さん、ご回答ありがとうございます。 確かに光を熱に変換するという部分がすっぽり抜けておりました。お恥ずかしい話です。ありがとうございます!! 言い訳がましく聞こえてしまうかもしれませんが、私小学校の教師を目指しつつ、塾講師のアルバイトをしている者でして、勉強不足が露呈した形になってしまいました。皆様のおかげで成長することができました。ありがとうございます。 それから、これは質問されたわけではなく、発火点の話をする際、「火を使わないで燃焼に至らせる方法」を考えていたときに、自分の浅知恵でふと思いついた考えです。あまり考えずに投稿してしまい、質問の意図からして皆様にも混乱を生じさせてしまいました。次回から、もう少し熟考してから投稿したいと思います。ありがとうございました。
- jaham
- ベストアンサー率21% (215/1015)
水素が空気中に噴出しているところに火を近づければ引火して燃焼します 水素と空気が、混ざっているところに火を近づければ引火して爆発します 水素が空気中に噴出しているところの温度を上げても簡単には発火しません(水素の引火点と発火点を調べてください 試験管の中に水素を集めてそこに火をつけても何も起こりません 試験管の中には水素しかないから、 試験管の中の水素に空気/酸素を混ぜて火を点けるか高温に熱すれば爆発して試験管が飛び散ります、運が悪ければ死人や失明が出ます、指導した質問者は逮捕されます 爆鳴気って聞いたことありませんか 理科を教えているとは教師ですか 理科教育の軽視は 理科教師にも及んでいることに非常な危機感を覚えます
お礼
jahamさん、ご回答ありがとうございます。 確かに光を熱に変換するという部分がすっぽり抜けておりました。お恥ずかしい話です。ありがとうございます!! 言い訳がましく聞こえてしまうかもしれませんが、私小学校の教師を目指しつつ、塾講師のアルバイトをしている者でして、勉強不足が露呈した形になってしまいました。皆様のおかげで成長することができました。ありがとうございます。 それから、これは質問されたわけではなく、発火点の話をする際、「火を使わないで燃焼に至らせる方法」を考えていたときに、自分の浅知恵でふと思いついた考えです。あまり考えずに投稿してしまい、質問の意図からして皆様にも混乱を生じさせてしまいました。次回から、もう少し熟考してから投稿したいと思います。ありがとうございました。
- trajaa
- ベストアンサー率22% (2662/11921)
虫眼鏡を使えば、その焦点に光を集めることが出来ます。 焦点(ピンポイント)に光を集め、その光を熱に変えるのですが・・・・・ 水素或いは試験管のどこに焦点を当てれば良いのでしょうか？ そもそも焦点が合ったとして、その光は熱に変換するのでしょうか？ この実験の目的はなんなのでしょうか？ 水素の性質に関するモノなら、わざわざ虫眼鏡を使う必然性がないし 虫眼鏡で集光する、或いは太陽光線を熱に変換するのが目的なら、水素を燃焼させる必然性がない それとも、単に異色の組合せで子供達の関心を引きたいということなのか・・・・ 例えば、事前にその試験管に紙片でも入れておいて、その紙片に対して焦点を当て発火させることで マッチやライターといった器具を使わなくとも発火する事を示して 『レンズや反射鏡により発生する火災もあるんだよ～』という、火災予防のデモンストレーションにでもするってのはあるかも知れない。 実際そういった事が原因の火災も起きていることだし
お礼
trajaaさん、ご回答ありがとうございます。 確かに光を熱に変換するという部分がすっぽり抜けておりました。お恥ずかしい話です。ありがとうございます!! 言い訳がましく聞こえてしまうかもしれませんが、私小学校の教師を目指しつつ、塾講師のアルバイトをしている者でして、勉強不足が露呈した形になってしまいました。皆様のおかげで成長することができました。ありがとうございます。 それから、これは質問されたわけではなく、発火点の話をする際、「火を使わないで燃焼に至らせる方法」を考えていたときに、自分の浅知恵でふと思いついた考えです。あまり考えずに投稿してしまい、質問の意図からして皆様にも混乱を生じさせてしまいました。次回から、もう少し熟考してから投稿したいと思います。ありがとうございました。
- adobe_san
- ベストアンサー率21% (2103/9759)
本当に理科教えてるのかな？ 教わってる子供が可哀想かも・・・ ＞なんらかの方法で発生した水素を逆さにした試験管に集め、 http://www.max.hi-ho.ne.jp/lylle/ion5.html これでしょ「電気分解」ご質問者様も小学校で習ったはずですが？？？？ http://rh2.org/save/ ここで水素のこと勉強しましょう！ 試験管に虫メガネの光当てても反応しない。 水素に話しかけて「ここから動くな！」と言って「判った」と動かないなら出来る実験。
お礼
adobe_san、ご回答ありがとうございます。 確かに光を熱に変換するという部分がすっぽり抜けておりました。お恥ずかしい話です。ありがとうございます!! 言い訳がましく聞こえてしまうかもしれませんが、私小学校の教師を目指しつつ、塾講師のアルバイトをしている者でして、勉強不足が露呈した形になってしまいました。皆様のおかげで成長することができました。ありがとうございます。 それから、これは質問されたわけではなく、発火点の話をする際、「火を使わないで燃焼に至らせる方法」を考えていたときに、自分の浅知恵でふと思いついた考えです。あまり考えずに投稿してしまい、質問の意図からして皆様にも混乱を生じさせてしまいました。次回から、もう少し熟考してから投稿したいと思います。ありがとうございました。
- octopoda8
- ベストアンサー率37% (346/925)
ちょっと疑問に思ったんですが、水素は透明だしガラスも光を通しますから、赤外線を透過してしまうんじゃないでしょうか。 試験管の中に何か黒く塗ったものを入れればどうでしょう。
お礼
octopoda8さん、ご回答ありがとうございます。 確かに光を熱に変換するという部分がすっぽり抜けておりました。お恥ずかしい話です。ありがとうございます!! 言い訳がましく聞こえてしまうかもしれませんが、私小学校の教師を目指しつつ、塾講師のアルバイトをしている者でして、勉強不足が露呈した形になってしまいました。皆様のおかげで成長することができました。ありがとうございます。 それから、これは質問されたわけではなく、発火点の話をする際、「火を使わないで燃焼に至らせる方法」を考えていたときに、自分の浅知恵でふと思いついた考えです。あまり考えずに投稿してしまい、質問の意図からして皆様にも混乱を生じさせてしまいました。次回から、もう少し熟考してから投稿したいと思います。ありがとうございました。
お礼
potachieさん、ご回答ありがとうございます。 確かに光を熱に変換するという部分がすっぽり抜けておりました。お恥ずかしい話です。ありがとうございます!! 言い訳がましく聞こえてしまうかもしれませんが、私小学校の教師を目指しつつ、塾講師のアルバイトをしている者でして、勉強不足が露呈した形になってしまいました。皆様のおかげで成長することができました。ありがとうございます。 それから、これは質問されたわけではなく、発火点の話をする際、「火を使わないで燃焼に至らせる方法」を考えていたときに、自分の浅知恵でふと思いついた考えです。あまり考えずに投稿してしまい、質問の意図からして皆様にも混乱を生じさせてしまいました。次回から、もう少し熟考してから投稿したいと思います。ありがとうございました。