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化学実験Ⅰのエネルギー化学分野は、2024年度より 化学実験Ⅱとして開講されます。
新型コロナウィルスの影響により、学内では実験ができない。そこで、家庭でできるような実験を模索した。その１つとして、電池の起電力を実験で確かめるために、 コイン電池の実験を模索したので、報告する。
以下の表に，準備したものを示す．
| 名称 | 規格 | 数量 |
|---|---|---|
| キッチンペーパー | エリエール 超吸収キッチンタオル 無漂白 1カット22×22cm | 1 |
| お皿 | 直径18cm | 1 |
| テスター | SANWA CD771 | 1 |
| 食塩 | NaCl | 小さじ一杯 |
| なべ | IHステンレス，18cm | 1 |
| 1円硬貨 | 1 | |
| 5円硬貨 | 1 | |
| 10円硬貨 | 1 | |
| 100円硬貨 | 1 | |
| 500円硬貨 | 1 |
下図にしめすように，お皿の上にキッチンペーパーを置き，その上に小さじ半分の食塩をふった．
鍋に水を入れ，電磁調理器で加熱し，沸騰させた．
沸騰後３分経過してから，鍋の蓋をした．
１分間経過後，鍋の蓋についた水滴を水道に捨てた．同様の操作を３回繰り返した．
下図にしめすようにテスターリード同士をショートして，テスターのパネルに0Vを示すことを確認した．
下図に示すように，1円玉に対して，10円玉の電圧をテスターで測定した．
1円玉に対する10円玉の電圧を数直線にプロットし，さらに，1円玉に対する5, 100,500円玉の電圧も同様に測定した． 下図に示すように，10円玉に対する1円玉の電圧も測定し，それぞれの電位が数直線にプロットした電圧を一致することを確認した．
下図に1円玉に対する5,10,100,500円玉の電位差Eの数直線プロットを示す．1円玉に対して， 5円玉は，E=0.519V， 10円玉は，E=0.601V, 100円玉は，E=0.460V, 500円玉は，E=0.481V であった．1円玉に対して最も電位差が大きい日本国硬貨は，10円玉であった． また，実験条件は，温度26.2℃，湿度49%であった． 手元に50円玉がなかったので，50円玉との電位差は不明です．
11-01 【課題/自学】コイン電池の起電力測定
問１．日常品を使って、４種類以上の硬貨を使ってコイン電池を作成し、コイン間の電圧を測定して、すべての組み合わせの電圧を記しなさい。
問２．前課題の電圧の差を用いて、硬貨の電位を求め、ノートに数直線プロットしてください。 プロットした数直線の写真を撮り、JPEG形式の写真を提出してください。
山形大学
大学院 理工学研究科
