（理科トピックス）昨年，東海村の核燃料製造工場で「臨界事故」があり，臨界と聞くと恐ろしいことのように思われますが，今回紹介する「臨界」は安全？であり，工業的に有用な現象であり，環境問題の解決にも役立つだろうと期待されています。臨界とは二つの大きく異なる状態の境目です。「臨界事故」の臨界は，核分裂の連鎖反応が起こっている状態と起こっていない状態の境目のことです。そして今回紹介する「超臨界」の臨界は，固体と液体の区別がある状態とない状態の境目のことです。

東京書籍（株）　理科編集部

スターリングエンジンは蒸気機関に代わる熱機関として1816年に発明された熱空気エンジンで，燃料の燃焼を利用するガソリンエンジンなどの内燃機関とは違い，温度差による空気の膨張・収縮を利用するため，排気ガスを出さないクリーンで静かなエンジンです。スターリングエンジンは空気の膨張・収縮を出力に変換するパワーピストンと，高温部と低温部を仕切るディスプレーサーを備えた構造で，通常はパワーピストンとディスプレーサーの動きに位相差をつけるためにクランク機構を用いるなどさまざまな方式が用いられています。映像では，ディスプレーサー（スチールウール）がシリンダーの上下で衝突することによって振動するタイプのフリーピストン型スターリングエンジンを例に，その動作原理を説明します。また，空き缶とスチールウール，ゴム風船を使った簡単なスターリングエンジンの製作方法を紹介しています。

東京書籍（株）　理科編集部

ブラウン（生物学者）東京書籍作成Robert Brownイギリス，1773-1858科学者人物誌―生物東京書籍2004年2月作成イギリスの植物学者。スコットランドのモンローズで，聖公会派の牧師を父として生まれる。エディンバラ大学で医学を学んだが，学位を得ることはなかった。1795年から1800年までスコットランドのフィフシャーで外科助手になった。1801年から1805年まではマシュー・フィンダース(Matthew Finders， 1774-1814)のオーストラリア探検に自然学者として随伴した。探検自体は1803年に終わったが，ブラウンは1805年までオーストラリアに留まって研究を続けた。この時の成果として，オーストラリアの植物誌についての多くの書物を出版，特に1810年の『新オランダとファン・ディーマン島の植物序説』が有名である（新オランダとはオーストラリアのことで，ファン・ディーマン島とは今日のタスマニア島のこと）。

東京大学大学院総合文化研究科　岡本拓司

【物理アイデアカード】気体の内部エネルギー・ 計算。気体分子の場合と同様，固体である金属元素の場合も，１モルの熱容量がその種類によらずだいたい，同程度の大きさになる事を確認し，温度と原子１個あたりの運動エネルギーについての認識を深める。「気体の内部エネルギーと比熱」の導入，あるいは補足説明として扱う。広島県高等学校教育研究会理科部会物化部「理科アイデアカード」編集委員会 物理班作成「理科アイデアカード・物理編第Ⅲ集」より。

広島県高等学校教育研究会理科部会物化部「理科アイデアカード」編集委員会

【物理アイデアカード】 温度・授業小話。テニスボールや手に垂らすなどの実験をして余った液体窒素で，生徒のリクエストからやってみたら‥‥。広島県高等学校教育研究会理科部会物化部「理科アイデアカード」編集委員会 物理班作成「理科アイデアカード・物理編第Ⅲ集」より。

広島県高等学校教育研究会理科部会物化部「理科アイデアカード」編集委員会

ものをこすり合わせると，摩擦力に逆らってした仕事は主に熱の発生に使われます。古代人はこの原理を利用して，板に棒をこすりつけて火を起こしていました。この映像は，舞錐式と呼ばれる火おこし器を使って火種をつくる実験です。映像ではキッチンペーパーに火種を移したが，麻ひもをほぐして丸めたもの（あるいは蒸し焼きにしたタオルやガーゼ）を使うと，より簡単に火を取り出すことができます。

東京書籍（株）　理科編集部

【物理アイデアカード】 熱と仕事・ 演示実験・身近な話題。（1）生徒をあっ！と驚かして，気化，熱の導入として効果絶大である。（2）熱と仕事，永久機関について考えさせるのに面白い話題である。ぜひ実物を見せたい。広島県高等学校教育研究会理科部会物化部「理科アイデアカード」編集委員会 物理班作成「理科アイデアカード・物理編第Ⅲ集」より。

広島県高等学校教育研究会理科部会物化部「理科アイデアカード」編集委員会

「物理Ⅰ ５分間テスト」物理 Ⅰ教科書（平成19［2007］年度版）に準拠より。A4判横，1ページで，左半分テスト，右半分に解答の構成になっています。授業の始めの5分程度を，前の時間の復習として利用できます。

東京書籍（株）　理科編集部

「新編物理Ⅰ ５分間テスト」新編物理 Ⅰ教科書（平成15［2003］年度版）に準拠より。A4判横，1ページで，左半分テスト，右半分に解答の構成になっています。授業の始めの5分程度を，前の時間の復習として利用できます。

東京書籍（株）　理科編集部

「物理Ⅰ ５分間テスト」物理 Ⅰ教科書（平成19［2007］年度版）に準拠より。A4判横，1ページで，左半分テスト，右半分に解答の構成になっています。授業の始めの5分程度を，前の時間の復習として利用できます。

東京書籍（株）　理科編集部

「物理Ⅰ ５分間テスト」物理 Ⅰ教科書（平成19［2007］年度版）に準拠より。A4判横，1ページで，左半分テスト，右半分に解答の構成になっています。授業の始めの5分程度を，前の時間の復習として利用できます。

東京書籍（株）　理科編集部

「物理Ⅰ ５分間テスト」物理 Ⅰ教科書（平成19［2007］年度版）に準拠より。A4判横，1ページで，左半分テスト，右半分に解答の構成になっています。授業の始めの5分程度を，前の時間の復習として利用できます。

東京書籍（株）　理科編集部

「新編物理Ⅰ ５分間テスト」新編物理 Ⅰ教科書（平成15［2003］年度版）に準拠より。A4判横，1ページで，左半分テスト，右半分に解答の構成になっています。授業の始めの5分程度を，前の時間の復習として利用できます。

東京書籍（株）　理科編集部

「物理 I Ａミニテスト」物理IA教科書（平成1１［1999］年度版）に準拠より。A4判横，1ページで，左半分テスト，右半分に解答の構成になっています。授業の始めの10分程度を，前の時間の復習として利用できます。［キーワード］熱量・熱容量・熱の移動

東京書籍（株）　理科編集部

ジョゼフ・ブラック（物理学者）Joseph Blackアイルランド，1728-1799科学者人物誌―物理東京大学大学院総合文化研究科講師　岡本　拓司東京書籍2003年２月作成ブラックはアイルランド人の父とスコットランド人の母に生まれた。父親はフランスのボルドーでワイン商をしていた。ブラックは，アイルランドで教育を受けた後，グラスゴー大学に学び，医学で博士号を取得したのち，同大学で化学の講師となり，のちには解剖学や医学も教えた。著作の数は多くはないが，化学と熱学の両面において重要な業績を残している。

東京大学大学院総合文化研究科講師　岡本拓司

「物理基礎　授業プリント　2020年度版」（2021年2月）より。扱う単元：仕事とエネルギー ，・仕事，・力学的エネルギー ，熱とエネルギー，・温度と熱量，・熱機関。第４回は，仕事とエネルギーに始まり，熱力学の最後までとした。全体がエネルギーという共通概念でひとくくりにできるから，１回ですべてをやりきろうというのが目的である。まず，仕事について。本来の定義は実戦的ではないので，“実戦的な仕事の定義”として，はたらく力を移動する向きに分解した式を紹介した。 練習 ではそれに基づき，仕事をしない場合，負の仕事の場合などを扱った。エネルギーは，うまい日本語訳がないから“エネルギー”のまま使われていること，僕の独自の解釈により無理やり日本語で言うなら“蓄えられた仕事量”であることなどを導入で話し，エネルギーと仕事の関係を印象付けた。力学的エネルギーでは，重力による位置エネルギーは，実際にその位置で物体がもつエネルギー量ではないことを強調した。

愛知県立旭陵高等学校教諭　松野聖史

サディ・カルノー（物理学者）東京書籍作成Nicolas Leonard Sadi Carnotフランス，1796-1832科学者人物誌―物理東京大学大学院総合文化研究科講師　岡本　拓司東京書籍2003年２月作成カルノーの父はラザール・カルノーといい，数学者・物理学者であり，またフランス革命後，国民軍を組織して周辺諸国の反革命軍の攻撃からフランスを守った軍人として知られている。サディ・カルノーは，軍の科学者・技術者を養成する機関であったエコール・ポリテクニクを1814年に卒業し，陸軍のさまざまな仕事や，技術者として公共の任務に携わったと，大尉で軍隊を退役し，物理学と経済学の研究に専念した。母方の祖父から財産を相続していたために，そのような生活が可能であった。1832年に猩紅熱にかかって入院し，回復はしたが，その後コレラにかかって亡くなった。

東京大学大学院総合文化研究科講師　岡本拓司