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水は固体液体とガスにどのように変化しますか?

相転移と呼ばれるプロセスを通じて、固体、液体、およびガス状の状態の間で水が変化します 。これが故障です:

solid(ice):

* 凍結: 液体水が0°C(32°F)未満を冷却すると、その分子は減速し、固定された結晶構造に並びます。これにより、氷として知られる剛性のある固体状態が作成されます。

液体(水):

* 融解: 氷が0°C(32°F)を超えて加熱されると、分子は剛性構造から解放され、より自由に移動するのに十分なエネルギーを獲得します。これにより、固体氷が液体の水に戻ります。

ガス(水蒸気):

* 蒸発/沸騰: 液体水が加熱されると、その分子は運動エネルギーを獲得し、より速く動きます。 一部の分子には、液体の表面から逃げ出し、水蒸気として大気に入るのに十分なエネルギーがあります。

* 蒸発: これはどの温度でも発生しますが、高温でより速く発生します。

* 沸騰: 液体が沸点(100°Cまたは212°F)に達すると、蒸気圧は大気圧と液体全体の蒸気形の泡に等しく、急速に蒸発させます。

* 凝縮: 空気中の水蒸気が冷却すると、エネルギーが失われます。 これにより、雨、露、霧などの水分子が減速し、凝集し、液体の水滴を形成します。

重要な概念:

* 温度: 温度は、水の位相を決定する上で重要な役割を果たします。より高い温度は、より多くのエネルギーを意味し、分子運動の速さと気相への移行につながります。温度が低いことはエネルギーが少なく、動きが遅くなり、固相への移行につながります。

* 圧力: 圧力は水の相にも影響します。より高い圧力により、分子が気相に逃げ、沸点が上がります。

* エネルギー: 位相遷移はすべて、エネルギーの移動に関するものです。エネルギー(熱)を追加すると、固体から液体への水がガスに移行します。エネルギー(冷却)を除去すると、逆遷移が発生します。

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