状態変化(固体・液体・気体)物理・理科―「中学受験+塾なし」の勉強法

物(固体・液体・気体)の体積(温度・空気)物理・理科

状態変化(固体・液体・気体)物理・理科

    

状態変化の基本(物質の三態)

物質は温度を上げると、

固体→液体→気体

と変化します。物質の三つの状態を「三態(さんたい)」と言います。

「氷→水→水蒸気」

ですね。

固体・液体・気体では、体積の変化が違います。

図を見ると分かりますが、物質を作る粒(分子)の様子が違います。

固体はすきまがなく、液体は少しスキマがあります。気体はスキマだらけです。

その結果、気体は体積の変化が非常に大きいです。

ただし、物質は、温度で状態が(固体・液体・気体と)変わり体積が変わり

ますが、重さは変わりません。

 

融解(氷→水)と凝固(水→氷)と気化(水→水蒸気)

固体(氷)が液体(水)になることを「融解」と言います。

融解する温度を融点と言います。氷→水の融点は0℃ですね。

 

液体(水)が固体(氷)になることを「凝固」と言います。

凝固する時の温度を凝固点と言います。水→氷の凝固点は0℃です。

ただし、「水」に食塩や砂糖等がまじった「不純物」になると、

凝固点が下がり、0℃以下になります。(凝固点降下)

0℃になっても凍らないという事ですね。

理屈としては、液体(水)から固体(氷)になるには、下記の図の

粒がビッシリと揃う必要がありますが、不純物が混ざると、ビシッと

固まりにくくなり、凝固点が下がるという事のようです。

液体(水)が気体(水蒸気)になることを「気化」と言います。

気化は、蒸発とふっとう(沸騰)の2つがあります。

蒸発は低温でも起こり、ふっとうは液体の内部から気体となった

泡が出てくる現象で、より高温です。

 

液化(水蒸気→水)

気体(水蒸気)が液体(水)になることを「液化」と言います。

コップの水に氷を入れると周りに水滴がつきますよね?

これは「液化」です。

理屈は、氷によってコップ周辺の温度が下がり、飽和水蒸気量も

下がります。露点(水蒸気から水滴に変わる温度)に達した

段階で、水滴になってくるからです。

 

昇華(固体→気体、気体→固体)

液体(水)を通過せずに、

固体→気体、気体→固体

になることを「昇華」と言います。

昇華の例としては「ドライアイス」がよくあげられます。

ドライアイスは固体→気体(二酸化炭素)になります。

https://nlab.itmedia.co.jp/nl/articles/1805/29/news028.html

ドライアイスに水をかけると発生する「煙」は二酸化炭素ではないそうです。

気体(二酸化炭素)は目に見えませんからね。煙は霧のようなものだそうです。

防虫剤のナフタレンが減っていく現象も昇華だそうです。

 

  

 

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