ガソリンや灯油は液体ですが、温度が変わると気体にも固体にもなります。まずは物質の三つのすがたと、その移り変わりを整理しましょう。
先生!
水は氷にも湯気にもなるけど、あれって全部おなじ水なんだよね?
そうなのよ。
物質には固体・液体・気体の三つのすがたがあって、これを物質の三態と呼ぶの。
中身は同じでも、粒の集まり方が変わるだけなのね。
補足すると、固体は粒がぎっしり並んで動きにくく、液体は粒が入れ替わりながら流れ、気体は粒が自由に飛び回っています。
同じ物質でも温度や圧力で三態を行き来しますね。
そのすがたが変わることを、なんて呼ぶんですかぁ?
すがたが移り変わることを状態変化というのよ。
固体→液体は融解、液体→気体は蒸発(気化)、気体→液体は凝縮(液化)、液体→固体は凝固ね。
固体からいきなり気体になるのもあるって聞いたけど?
いい着眼点ね。
固体から直接気体になったり、その逆になることを昇華というの。
ドライアイスやナフタリンが代表例よ。
つまり状態変化のときに出入りする熱が大事ということですね。
固体を液体にするのに必要な熱が融解熱、液体を気体にするのが蒸発熱です。
その熱を加えているあいだ、温度はずっと上がっていくんですかぁ?
ここが大切なところよ。
状態変化しているあいだは、加えた熱がすがたを変える方にだけ使われるから、温度は上がらないの。
氷が溶けきるまで0℃のままなのがその例ね。
なるほど!
溶けてるあいだは熱がぜんぶ引っ越し作業に使われてるんだね。
整理すると、沸点は液体が内部からも激しく蒸発する温度、融点は固体が液体になる温度です。
第4類の危険物は蒸発しやすい液体が多いので、蒸発と沸点の理解が特に重要ですね。
そのとおり。
ガソリンのように低い温度でどんどん蒸発する液体は、可燃性の蒸気を出して危険になるの。
だから状態変化は危険物の性質の土台になるのよ。
すがたと熱の関係、なんだかつながってきたのぉ。
確認クイズ
液体が気体に変化する状態変化として正しいものはどれか。
- 融解
- 蒸発(気化)
- 凝固
- 昇華
こたえを見る
正解: 2. 蒸発(気化)
正解は「蒸発(気化)」。液体→気体の変化が蒸発です。融解は固体→液体、凝固は液体→固体、昇華は固体と気体が直接入れ替わる変化なので、いずれも液体→気体ではありません。