中学理科の積乱雲と乱層雲のでき方から記述の練習
中学理科の天気の分野で積乱雲と乱層雲を習います。これらの雲の名前を暗記することも、もちろん必要ですが、雲がどうしてできるのかという仕組みを理解することが大切になります。
中学のテストや高校受験の問題でも、過去にこれらの雲ができる仕組みに関する理解を問う問題や仕組みを記述する問題が出題されています。
このような受験対策にもなりますし、ライティングがスムーズにできるようになってきます。
受験で記述する練習をしておくと、文章を書くことはビジネスで役に立つので良いかと思います。
理科の天気の単元で、知っておく知識として、冷たい空気は下方へ移動、温かい空気は上空へ移動するということを覚えておく必要があります。
この前提知識からさらに話が展開されることになるためです。
積乱雲ができる仕組み
冷たい空気が温かい空気の下にもぐり込み、そのときに温かい空気が下から上へ突き上げられます。
そのときの縦方向の急激な空気の移動が起こります。
そうしたときに、雲が縦方向に積み上げられます。
そして、積み上げられた雲が積乱雲です。
積乱雲の特徴
積乱雲の特徴として、「狭い範囲に強い雨を降らせる」ということと、「雷をともなう」ということが挙げられます。
雷をともなうことから、別名が「雷雲」です。他にも別名があり「入道雲」ともいわれます。
この積乱雲の特長についても記述説明の問題が出題されることが多いので注意が必要です。
乱層雲ができる仕組み
温かい空気が冷たい空気の上にゆるやかにはい上がります。
このときに、雲が層をなすようにできます。
この雲を乱層雲と呼びます。
乱層雲の特徴
乱層雲には、「広い範囲におだやかな雨を降らせる」という特徴があります。
乱層雲の別名は「雨雲」です。
名前の通り雨を降らす雲ですが、広い範囲におだやかな雨を降らせるということが記述説明のポイントになります。
理科に関連して、食塩水の濃度について、以下で説明をします。
溶解に関連して
液体に他の物質が混合して均一な混合物になることを溶解といいます。このときに、次の用語たちを押さえておく必要があります。
[1]溶媒（ようばい）
他の物質を溶かす液体のことです。
食塩水の場合は、水が溶媒になります。
[2]溶質（ようしつ）
溶媒に溶けている物質のことです。
食塩水の場合は、食塩が溶質です。
[3]溶液（ようえき）
溶媒と溶質が均一に混ざり合った混合物です。
食塩水の場合は、溶媒に水と溶質の食塩が均一に混ざり合っています。
食塩水の重さ
溶液である食塩水の重さは、次のように理科では考えられています。
食塩の重さ + 水の重さ = 食塩水の重さ
ここで、小学校の国語で学習した言葉のイメージが効いてきます。全体と部分という対義語です。全体が食塩水の重さです。
この全体の重さが、食塩の重さという部分と水の重さという部分からできているということが大切になります。
＜具体例＞
食塩20gが、水180gに溶けています。このときの食塩水の重さを求めてください。
溶質である食塩が20gで、溶媒である水が180gなので、これらの和が、溶液である食塩水の重さということになります。
「20 + 180 = 200(g)」となり、食塩水の重さが200gとなります。
割合の理解を使うと
全体の数量のうち、ある部分の数量がどれくらいかを示すのが割合です。
200gの食塩水のうち、20gの食塩の重さがどれくらいかということを割合で示します。
20 ÷ 200 = 0.1 というように、ある部分の数量を全体の数量で割り算をしたときの計算結果が割合です。
この割合に100を掛けた数字を百分率といいます。単位は％をつけて表します。
0.1 × 100 = 10 なので、食塩の重さは、全体の10％ということになります。
ここで、全体の重さが100％ということに注意です。
食塩水200gのうち、水の重さの割合が何％かを求めてみます。
食塩の重さと水の重さの和が食塩水の重さでした。
食塩の重さが20％で、全体の食塩水の重さが100％ですから、水の重さは(100 － 20)％、つまり80％となります。
意外と、帯グラフもしくは円グラフの発想が、食塩水の文章問題を解くときに盲点となるので注意です。
文字を使って
食塩水200gについて、溶けている食塩の重さが全体のa％だとします。このときに、食塩の重さをaを用いて表してみます。
a％は、百分率を使わない数として表すと、
$$
a\div 100=\displaystyle\frac{a}{100}
$$
全体の重さである200gに、この割合を表す分数を掛けると、溶けている食塩の重さとなります。
$$
200\times \displaystyle\frac{a}{100} = 2a
$$
ちなみに、水の重さは、全体から食塩の重さを除いた値なので、
(200 － 2a)gとなります。
関連する内容として、岩井の数学ブログというサイトで濃度と方程式について解説をしています。
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