電気パン(ジュール熱)
   

対象等

小学生から高校生まで

目的

電流のエネルギーが熱に変わることを、パンを作って確かめる

準備


ホットケーキミックス(1袋で4班分)、水、1リットル牛乳パック 最低1個 予備1個、ステンレス板 2枚、ボール、お玉、紙の取り皿、洗剤、スポンジ、セロテープ、ワニ口クリップ付き電源プラグ、カッター、プラスチック製スプーン

必要や好みに応じて、シロップ、バター、卵、牛乳、砂糖


実験場所

物理実験室
方法
@ 牛乳パックの曲がっている上端をはさみで切り落とす。

A 使用する食器やステンレス板、牛乳パックを洗剤を使ってよく洗う。

B 2枚のステンレス板を牛乳パックの辺に沿って、隙間が出来ないように底まで下ろ し、上端をセロテープで固定する。

  注:ステンレス板と牛乳パックの間にすきまが出来ないように、ぴったりつける。隙間が出来ると生焼けになります。

 C ボールにホットケーキミックスを一袋入れ、これに牛乳や水、卵、砂糖等を必要に  応じて加え、きれいに溶かす。(少しゆるめに溶かすのがコツ)

D 牛乳パックを紙皿の上に載せ、この中に出来上がったホットケーキミックスを、こぼれないようにすべて流し込む。
(紙皿は、あとで加熱したときこぼれる場合があるので、それを予測して)

E ステンレス板がセロテープでしっかりと固定されていることを確認したら、電源プラグを教卓上まで取りに来る。
(先に渡すと、勝手に電源をコンセントに入れて、ショートさせる場合があります)

F 教員のチェックを受けたら、電源プラグを指定されたコンセントに入れる。以後ステンレス板に触れてはならない。焼け具合を見るのも厳禁。
(プラスチックスプーンで試しに上端を叩くのは可能。金属製では感電します)

G やがてホットケーキミックスはジュール熱を発生し熱くなる。それと同時に膨張を始める。量によっては牛乳パックからあふれることもあるが、そのまま加熱を続ける。

H 表面に穴があき、そこから蒸気が出てくる。これによって内部の水分がなくなり、電気抵抗が増え、電流が流れなくなる。その頃を見計らってコンセントからプラグを抜く。
(あまり長時間流し続けるとこげたり、ステンレスの金属臭がホットケーキについたりします)

I 牛乳パックを皿の上に横向きに置いて、カッターでパックを切り開く。
(写真はココアを入れた班の作品?です)

J 後は楽しく食べましょう。ただし後かたづけを忘れずに。ホットケーキのくずは指定された場所に捨ててください。
注意点
 ・ 上記に記載しました。ともかく感電とショートが一番怖いです。
結果  
 出来上がりはパンというよりパウンドケーキです。単に水だけだと味は単調なので、あらかじめ砂糖を少々入れるか、シロップを用意した方がよいです。
考察、応用
 ・ 500mlパックでも出来ますが、あまり量が少ないと電流がよく流れないようで、うまくいきません。
  

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