サイフォンとは？サイフォンの原理を小学生の自由研究で試してみよう

サイフォンとは、大気圧を利用して、ある容器に入った液体を別の容器へ移すための装置や専用の管のこと。身近で見かけることが多いアイテムには、灯油をポリタンク（灯油缶）から暖房器具のタンクに移すための「灯油ポンプ」がある。灯油が入ったポリタンクを高い位置、暖房器具のタンクを低い位置にセットして、灯油ポンプを数回操作することで、灯油を移すことができる。

サイフォンの原理とは、辞書的な説明をすると「大気圧を利用して液体などを高い位置に持ち上げるメカニズム」のこと。しかし、サイフォンの原理は有名でありながら、2010年頃にはオーストラリアの物理学者スティーブン・ヒューズによって「重力によるもの」と指摘される。（※1）しかし、この重力説に関する批判も存在するため、メカニズムは明確にはわかっていないようだ。

サイフォンの装置は、家庭にあるもので簡単に作ることができる。また、水などの液体が自然と移動する現象は不思議に思えるため、自由研究などで「自作サイフォン」に取り組んでみるのも良いだろう。なお、はさみなどを使うため、保護者や大人の方が実験に付き添うようにしよう。

・プラスチックのコップ2個
・水（麦茶などだと見やすい）
・曲がるストロー
・はさみ

1.ストローの曲がる部分を中心にしてカットする
2.一方のコップに水などをたっぷりと入れておく
3.（1）のストローを水に浸して内部に水を入れる
4.ストローの先端を摘んでもう片方のコップに入れる
5.自然と液体が多いコップから少ないコップに水が移動する

コーヒーサイフォンとは、コーヒーを淹れるための装置のことである。「サイフォン」という名前は付いているが、前述のサイフォンの原理とは異なるものだ。コーヒーサイフォンの仕組みは蒸気圧を利用してコーヒーを淹れるというもの。以下で簡単にコーヒーサイフォンの使い方を確認しよう。

1.ロート部（上部）にろ過器をセッティングしておく
2.フラスコ部（下部）にお湯を入れてアルコールランプで加熱する
3.ロート部にコーヒー粉を入れてからフラスコ部に上から差し込む
4.蒸気圧でロート部にお湯が上がってくるためコーヒー粉を撹拌する
5.1分間加熱したらアルコールランプを止めて再び撹拌しておく
6.ロート部のコーヒーが完全にフラスコ部に落ちたら出来上がり

サイフォンとは「灯油ポンプ」などに代表される、大気圧を利用してある容器に入った液体を別の容器へ移すための装置のことだ。一方のコーヒーサイフォンは蒸気圧を使ってコーヒーを淹れる装置のことである。サイフォンの原理は非常に面白いものなので、子どもの自由研究などで試してみるのもおすすめだ。

（参考文献）