低学年におすすめの自由研究！ペットボトルと氷を使った簡単実験！

暑い日が続くと、冷たい飲み物をガーっと飲むのが爽快になりますよね。

でも、エアコンをつけていてもじっとりと暑い部屋の中、冷たいままで飲み続けることってなかなかできないんですよね。途中でぬるくなっちゃいます。

「どうやったらずっと冷たいままで飲み続けられるんだろう…」

素朴な疑問ではあるけど、小学校低学年の自由研究のテーマとしてはピッタリです！

冷蔵庫を使わずにどうやったら飲み物を冷たいままにできるのかをテーマに、やり方やまとめ方の紹介です！

低学年におすすめ！ペットボトルと氷を使って効率的な保冷を調べてみよう

学校に行くときに持たせる水筒は魔法瓶で、冷たいものをそのまま持続させることができます。

だから、朝入れた冷たいお茶が、帰宅時間に飲んでも冷たかったりするわけですよね。

さて今回の自由研究は「冷蔵庫を使わずに、冷たい飲み物をずっと冷たくするにはどうしたらいいのか？」というのがテーマ。

とてもシンプルなテーマなんですが、低学年でも疑問に思いやすい題材だと思うんですよね。

部屋の中で飲むペットボトルの飲み物を、どうすればずっと冷たくおいしく飲めるだろう？という身近な疑問だから。

大人がすぐに思いつく保冷グッズといえば、保冷バッグや発泡スチロールなどでしょうか。

アウトドアが好きな場合には、クーラーボックスなども思いつくかもしれません。

ペットボトルの中の水や氷は、外の空気に温められて溶けたりぬるくなったりします。

そのため、外の空気の温かさをさえぎることができれば、冷たいままにすることができるんですね。

もちろん、さえぎるために何を使うかによって、ペットボトルの中身の温度に違いがあります。

それは素材によって熱の伝わりやすさが違うから。

素材の中に空気が入る隙間が多いほうが熱が伝わりにくく、隙間が少ないと熱が伝わりやすくなります。

モノによって溶け方が違うのは、素材によって隙間の大きさが違うからです。

この自由研究では、いろいろなものでペットボトルを包むことで、溶け方の違いを確認できますね！

保冷実験の自由研究に必要な道具

・ペットボトル：確認したい素材の数＋1本

・ペットボトルを包むもの：試してみたいものなら何でも

・包んだものを固定するための輪ゴムやテープ

・時間が計れるもの[/su_note]

この実験では、素材によってどれくらい溶け方に差があるかを調べます。

ペットボトル1本は何にも包まずノーマルな状態で、他のペットボトルは何かで包んだり何かに入れたりします。

そのため必要なペットボトルの本数は、包みたいものの数+１。

ペットボトルの種類は同じものを用意するようにしましょう。

ペットボトルの保冷実験のやり方

1．ペットボトルに水を入れて凍らせる

用意したペットボトルに7分目くらいまで水を入れ、冷凍庫に入れる。

すべてのペットボトルを同じタイミング、同じ時間だけ冷凍庫に入れるようにします。

しっかり凍らせるためには、500mlのペットボトルなら約12時間。

夜に冷凍庫に入れて、翌朝に実験を始めるくらいでちょうどいいのではないかと思います。

2．包むものを準備する

どんなもので包みたいか、子どもと話し合いながら決めるといいかなと思います。

あまり特別なものではなく、身近にあるものにしたほうが面白いのではないかと思います。

例をあげるならば

・手拭い

・タオル

・新聞紙

・アルミホイル

・サランラップ

・プチプチ

・保冷カバー

その他にも、家の中にあるものや子どもの持ち物中から選んでもいいですね！

自由研究は同じクラスの子たちも目を通すはずなので、身近なもののほうが興味を持って見てくれそうです。

包むときは、すべて同じように包むようにします。

素材が違うのでまったく同じようにするのは難しいですが、ペットボトル全体をくるむようにするのか、飲み口だけ開けておくのかなど、モノによって違いが出ないようにしましょう。

1つだけで包むのではなく、アルミ+タオルなど組み合わせてもいいかも。
子ども自身が考えて、冷たさが続きそうなものを考えてもいいですね！

3．冷凍庫から取り出したペットボトルをくるむ

ペットボトルの水が凍ったら冷凍庫から取り出し、準備していたもので包みます。

きちんと包めるように、輪ゴムやテープで固定します。

溶け方を観察するので、テープよりは輪ゴムのほうがやりやすいかもですね！

4．一定時間ごとに氷がどれくらい溶けているかをチェック

30分ごとを、もしくは1時間ごとを目処に、どれくらい溶けているかのチェック。

このとき、どれも同じくらいの時間だけ広げてみるようにするのがポイント。

条件を変えてしまうと正しい結果にならないので、できるかぎり同じになるように注意してください。

ペットボトルの保冷実験のまとめ方

まとめ方の一例なので、ご参考までに。

・調査してみようと思ったきっかけ

・予想

・実験の方法

・実験の結果

・わかったことや気づいたことのまとめ

この自由研究は、実験結果のボリュームがとても多くなります。

写真を使ってもいいですが、絵で溶け具合を表現してもいいかなと思います。

ペットボトルの保冷実験を発展させると

シンプルな実験だけに、発展もさせやすいですね！

中身が違うと溶け方は違うのか？

同じものに包んだら、中身が違っても溶け方は同じになるのか調査。

お茶やジュース、塩水などを用意して、同じものに包んだ状態でどれくらい溶け方が違うのかを調べてみると楽しそう。

ただ炭酸の入ったジュースは凍らせると破裂する場合があるので注意です。

保温実験はどう？

冷たいものの実験はできたけど、じゃあ温かいものはどうなのか気になりますよね！

熱湯を使うと危ないですが、お湯の温度を計りながら冷め方の違いを調べるのはどうでしょうか。

同じようなもので包んで、保冷と保温で一番効果があるものが違うのか同じなのかが調べられます！

まとめ

とてもシンプルで身近な実験なので、興味を持つ子も多いのではないでしょうか。

用意するものが少ないので、親の負担も少なくて済むはず。ぜひ試してみてくださいね！

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