摩擦熱による水の沸騰

科学の祭典全国大会で,北海道電力の伊良原さんが出展されていた「仕事と熱の関係」の実験器具を再現してみました。こんな簡単な装置で,しかも摩擦だけで水が沸騰するという意外性がある,すぐれた教材です。
○原理 
摩擦によるジュール熱が銅管内の水温を上げ,沸騰させます。

○準備しよう
銅パイプ(φ6mm〜10mm程度×4cm),角材(100×200×15mm程度),彫刻刀,金槌,ロープ(φ5mm×50cm,ビニロン製等),ドリル,クランプ(台への固定用,数個)

○作ってみよう
@細い管の場合はドリルで5mm程度の深さに角材に穴を開けます,太い管では彫刻刀で5mmほど穴を堀り,どちらも金槌で板に垂直にしっかり打ち付けて固定します。
Aクランプでしっかりした台に固定します。

○実験しよう
銅管に水を入れ,ロープを一周かけ,ひもの両端を持って交互に前後させて摩擦します。数十秒から数分で沸騰します。