自由研究496｜室内CO₂や温度を観察する記録「簡易センサーで室内CO₂や温度と換気との関係を調べよう」

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今回のテーマ

「簡易センサーで室内CO₂や温度と換気との関係を調べよう」

夏休みや冬休み、おうちで過ごす時間が増えますよね。でも、窓を閉めっぱなしにしていると、部屋の空気ってどうなっているんだろう？って思ったことはありませんか？この自由研究では、CO₂（二酸化炭素）や温度を測れる簡単なセンサーを使って、お部屋の空気の状態を調べてみましょう。窓を開けて換気すると、空気の状態はどう変わるのか？扇風機を回したらどうなるのか？身近な疑問を科学的に探求するテーマです。

自由研究の目的

どうして簡易センサーで室内CO₂や温度と換気との関係を調べてみるの？

CO₂は人が呼吸するたびに増えていく気体です。部屋に人がたくさんいると、CO₂の濃度がどんどん上がっていきます。CO₂の濃度が高い部屋にいると、眠くなったり、集中力が落ちたりすることがあると言われています。また、夏は熱中症の危険が高まり、冬は乾燥して風邪をひきやすくなるなど、温度や湿度は私たちの健康に大きく関わっています。この自由研究を通して、目には見えない空気の状態を「見える化」し、なぜ換気が大切なのかを理解することで、快適で健康的な生活を送るためのヒントが見つかります。

自由研究のゴール

この研究を通じて、以下のような力を身につけることが目標です

レベル1　基本の観察
センサーを使って、窓を開ける前と後でCO₂濃度や温度がどう変わるか記録してみましょう。
レベル2　条件を変えて実験
窓の開け方（少しだけ開ける、全開にする）や、扇風機の有無など、条件を変えて実験してみましょう。
レベル3　仮説を立てて検証
「授業中に人が増えるとCO₂濃度は上がるだろうか？」や「エアコンをつけるとCO₂濃度は下がるだろうか？」など、自分なりの仮説を立てて、それが正しいか実験で確かめてみましょう。

実験事例

家族の集まりとCO₂
夕食時など、家族みんながリビングに集まっているときのCO₂濃度を測ってみましょう。人が多いほどCO₂濃度が急激に上昇する様子が観察できます。
寝室の朝の空気
寝る前にCO₂濃度を測り、朝起きたときの濃度を測ってみましょう。一晩中窓を閉めていた場合、濃度がどのくらい上がっているか驚きの結果になるかもしれません。
換気の方法を比較
窓を1つだけ開けた場合と、対角線上にある2つの窓を開けた場合で、CO₂濃度が下がるスピードを比較してみましょう。空気の流れが可視化されるかもしれません。

研究を進めるうえで、以下のポイントに注目しよう！

センサーを用意する　ネットショップなどで手軽に購入できる、CO₂・温度・湿度センサー付きのガジェットを用意しましょう。
観察記録をつける　日時、場所、CO₂濃度、温度、窓の状態、人の人数などを細かく記録します。
グラフにする　記録したデータをグラフにすることで、変化がよりわかりやすくなります。
なぜかを考える　「どうしてCO₂濃度が上がったんだろう？」や「なぜ窓を開けるとすぐに下がったんだろう？」など、結果に対して疑問を持ち、原因を考えてみることが重要です。