固体
* 一般に密度の減少: 固体が加熱されると、その粒子はより激しく振動します。この増加した振動により、それらはわずかに広げられ、固体の体積が増加します。密度は質量を体積(d =m/v)で割るため、同じ質量で体積の増加は密度の減少をもたらします。
液体
* 一般に密度の減少: 固体と同様に、液体を加熱すると、粒子がより活発に動き、さらに広がり、体積が増加します。これにより、密度が低下します。
ガス
* 常に密度の減少: ガスは非常に圧縮可能です。 ガスを加熱すると、粒子がより速く動き、より頻繁に衝突し、より多くの圧力をかけます。この圧力の増加により、ガスの量が大幅に拡大します。 質量は同じままである間、体積は劇的に増加するため、ガスの密度は劇的に減少します。
重要な考慮事項
* 熱膨張: 加熱時に物質が拡大する程度は、その熱膨張係数と呼ばれます。材料が異なると、異なる膨張係数があります。
* 例外: 一般的な傾向にはいくつかの例外があります。たとえば、水分子の異常な構造により、水の密度は0°Cから4°Cに増加します。
* 位相の変化: 加熱により、物質が相を変化させる可能性があります(固体から液体、液体からガス)。これらの位相の変化は、密度に大きな影響を与えます。
要約: 通常、加熱により、固体と液体の密度が減少し、ガスの密度が劇的に減少します。これは、熱が加えられたときに発生する分子運動と体積の膨張の増加によるものです。