これが故障です:
* 水素結合: 水分子には、水素結合と呼ばれる特別なタイプの結合があります。この結合は、1つの水分子のわずかに陽性の水素原子と、別の水分子のわずかに負の酸素原子との間に形成されます。これらの結合は、室温で液体状態に水分子を一緒に保持するのに十分な強さです。
* 極性: 水は極性分子であり、それは正の端(水素)と負の端(酸素)を持っていることを意味します。この極性により、水素結合がさらに強化され、水分子間の魅力の強力なネットワークが生まれます。
* 密度: 小分子の場合、水は驚くほど密度が高いです。この密度は、分子をしっかりと詰める水素結合に起因します。
* 位相遷移: 水を加熱すると、分子の運動エネルギーを増やします。室温では、運動エネルギーは水分子を動かして相互作用させ続けるのに十分ですが、水素結合を完全に壊すには十分ではありません。水を100°C(212°F)に加熱すると、運動エネルギーが水素結合を克服し、水分子が気相(蒸気)に移行します。
* ボリューム拡張: 水が液体からガスに変化すると、18mlから30Lへの体積の劇的な増加は、動きの自由度とガス分子間の分離がはるかに大きいためです。気相では、分子間の引力ははるかに弱く、大幅に広がります。
要約: 室温での水の液体状態は、極性分子間の強い水素結合の結果です。この結合は、高密度と強い分子間魅力を維持します。加熱水は、これらの結合を克服するのに十分なエネルギーを提供し、分子がはるかに分散しているガスへの相転移を引き起こします。