物の熱量・温まり方（熱とは?熱の移動・温度の違う2つの水・カロリー）
物（固体・液体・気体）の体積と温度
物の体積は温度が変化すると変わります。
物は固体（氷）・液体（水）・気体（水蒸気）に分けられますが、
温度ともに変化する様子はそれぞれ違います。
固体・液体・気体、すべて（水は例外）温度が上がると体積が増えます（膨張）。
温度による体積変化は「気体＞液体＞固体」となります。
固体の体積変化
固体は温度が上がると体積が増えます（「膨張」）。
逆に、温度が下がると体積が縮みます（「収縮」）。
固体が膨張する割合を「膨張率」といい、金属がもっとも
大きいです。ただし、液体や気体に比べると固体の膨張率
は非常に小さいです。
（実験例）金属の玉・わっか
１ わっかを（ギリギリ）通る位の金属の玉を用意
２ 金属の玉をあたためるとわっかを通らなくなる
３ 冷やすと（再度）わっかをとおる
見た目には分からなくても、熱の影響で体積が大きくなる事が分かります。
（フリー写真素材）
例えば、電線がたるませてあるのは、冬になると温度が下がり、
体積が縮み、収縮するからです。最初からピンと張ってあると
切れたら大変ですからね（他にも理由はあるようですが・・・）。
液体の体積変化
（水以外の）液体は温度が上がると体積が増加（膨張）します。
水は、4度の時に体積が最小となり、その前後では膨張します。
（→（同じ体積なら）4℃の時が密度が濃いので水の重さは一番重くなります）
水の体積変化の図
（実験例）
画像出典：『中学入試くらべてわかるできる子図鑑 理科』p131
図を見ると分かりますが、フラスコを暖めると、水の体積が大きく（膨張）
なるので、「印」の位置が上がります。逆にフラスコを冷やすと、体積が
小さくなる（収縮）ので、「印」の位置が下がります。
例題）真冬に湖が凍る時には表面から凍っていきます。何故か説明してください。
気体の体積変化
気体はすべて、温度が上がると体積が膨張し、温度が下がると収縮します。
膨張・収縮の割合はすべての気体で同じです。
温度が1℃変わると、0℃の時の体積の1/273増えたり減ったりします。
気体は体積の変化が最も大きいです。
（実験例）
上記の「水」と同じ実験を「空気」ですると分かります。
フラスコを暖めると、空気の体積が大きく（膨張）
なるので、「印」の位置が上がります。逆にフラスコを冷やすと、
体積が小さくなる（収縮）ので、「印」の位置が下がります。
温度による体積変化は「気体＞液体＞固体」となります。
物の熱量・温まり方（熱とは?熱の移動・温度の違う2つの水・カロリー）