重要な概念
* 熱エネルギー: 原子または分子のランダム運動による物質の総内部エネルギー。
* 状態の変更: 固体、液体、およびガス状態の間の遷移。これらの遷移には、分子の配置と動きの変化が含まれます。
状態の変化中に熱エネルギーに何が起こるか
* 融解(液体から固体): 熱エネルギーは物質によって吸収されます。このエネルギーは、固体の分子間の剛性結合を破壊し、より自由に移動し、液体状態に移行できるようにします。
* 凍結(液体から固体): 熱エネルギーは物質によって放出されます。分子が減速するにつれて、それらは強い結合を形成し、固体構造でよりしっかりと詰め込まれます。
* 蒸発(液体からガス): 熱エネルギーは物質によって吸収されます。このエネルギーは、液体を一緒に保持する分子間力を克服し、分子が気相に逃げることができます。
* 凝縮(液体へのガス): 熱エネルギーは物質によって放出されます。ガス分子がエネルギーを失うと、彼らは遅くなり、近づき、液体状態を形成します。
* 昇華(ガスから固体): 熱エネルギーが吸収されます。 このプロセスは液体状態をバイパスします。十分なエネルギーが吸収され、固体の結合を直接壊し、分子が気相に逃げることができます。
* 堆積(ガスから固体): 熱エネルギーが放出されます。 これは昇華の反対です。ガス分子はエネルギーを失い、固体状態に直接移行します。
重要なメモ:
* 温度は一定のままです: 相変化中、熱が加えられたり除去されたりしても、物質の温度は一定のままです。これは、エネルギーが分子の運動エネルギーを増加させないために、結合を破壊または形成するために使用されているためです。
* 潜熱: 一定の温度で物質の状態を変えるために必要な熱エネルギーの量は、遷移の潜熱と呼ばれます。たとえば、融合の潜熱は固体を溶かすのに必要なエネルギーであり、蒸発の潜熱は液体を蒸発させるのに必要なエネルギーです。
要約
熱エネルギーは、状態の変化において重要な役割を果たします。熱エネルギーの吸収または放出は、分子がより可動性と広がり(融解、蒸発、昇華)になるか、移動性が低くなり、詰まりが密着していないか(凍結、凝縮、堆積)かどうかを決定します。