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状態の変化中、なぜ温度物質が変化しないのですか?

それは素晴らしい質問です! 実際、物質の温度は状態の変化中に変化しないという一般的な誤解です。温度 *が一定のままであるように見えますが、実際にはエネルギー 温度自体ではなく、吸収または放出されています。その理由は次のとおりです。

熱と温度の関係:

* 異なる温度でのオブジェクトまたはシステム間の熱エネルギーの伝達です。

* 温度 物質内の粒子の平均運動エネルギーの尺度です。

状態とエネルギーの変化:

* 融解: 固体が液体に溶けると、追加されたエネルギーを使用して、固体の分子間の結合を破壊します。これらの壊れた結合により、分子はより自由に動き、液体になります。

* 沸騰: 液体がガスに沸騰すると、追加されたエネルギーを使用して、分子を液体状態に保持する分子間力を克服します。これにより、彼らは自由かつ独立して動き、ガスになります。

* 凍結: 融解の反対 - エネルギーは、分子が減速して強い結合を形成し、固体になると放出されます。

* 凝縮: 沸騰の反対 - エネルギーは、ガス分子が減速し、エネルギーを失い、より弱い結合を形成し、液体になるために放出されます。

一定の温度錯覚:

エネルギーは状態の変化中に吸収または放出されていますが、分子の平均運動エネルギーの変化を引き起こしていません。代わりに、ポテンシャルエネルギーを変更しています 結合を破壊または形成することによる分子の。 温度は運動エネルギーの尺度であるため、温度は相転移中は比較的一定のままです。

このように考えてみてください: 氷のキューブを一杯の水に入れていると想像してください。アイスキューブは水から熱エネルギーを吸収していますが、温度は完全に溶けるまで0°C(32°F)のままです。これは、吸収される熱エネルギーが氷の中に水分子を一緒に保持する結合を破るために使用されているためです。すべての結合が壊れると、現在液体の水の温度が上昇し始めます。

結論: 物質の温度は、状態の変化中に実際に *一定のままではありません。それはエネルギーです それは変化しています、特に分子のポテンシャルエネルギー。ポテンシャルエネルギーのこの変化は、物質が状態を変えることを可能にするものであり、運動エネルギー(したがって温度)は比較的一定のままです。

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