加熱
* 運動エネルギーの増加: 材料に熱を加えると、本質的にその分子にエネルギーを追加します。このエネルギーは運動エネルギーとして吸収され、分子がより速く移動し、より強く振動します。
* 間隔の増加: 分子がより速く移動すると、より頻繁に衝突し、より大きな力で衝突します。これにより、分子間の平均距離が増加し、材料が拡大します。
* 状態の変更: 十分な熱が加えられると、分子はそれらを一緒に保持する引力を克服するのに十分なエネルギーを得ることができます。これは、問題の状態の変化につながります。
* 液体から固体: 分子には格子構造の固定位置から解放されるのに十分なエネルギーがあるため、固体を加熱すると溶けることができます。
* 液体からガス: 分子には液体の表面から逃げ出し、ガスとして自由に動くのに十分なエネルギーがあるため、さらなる加熱は液体を蒸発させる可能性があります。
冷却
* 運動エネルギーの減少: 材料から熱が除去されると、分子は運動エネルギーを失います。これにより、彼らは遅くなり、振動を強くしません。
* 間隔の減少: 分子が減速するにつれて、それらは頻繁に衝突し、力が少なくなります。これにより、分子間の引力がそれらを引き寄せることができ、その結果、材料が収縮します。
* 状態の変更: 十分な熱が除去されると、分子は別の状態に移行するのに十分なエネルギーを失う可能性があります。
* ガスから液体: ガスを冷却することで、それを液体に凝縮させることができます。分子は、引力によって一緒に保持されるほど十分に減速します。
* 液体から固体: 分子が格子構造内の固定位置を占めるポイントまで減速するため、さらなる冷却は液体を凍結する可能性があります。
キーポイント:
* 温度は、平均運動エネルギーの尺度です。 材料が暑いほど、その分子は平均して速く動いています。
* 材料の比熱容量は、温度を上げるのに必要なエネルギーの量を決定します。 一部の材料は、他の材料よりも多くのエネルギーを加熱する必要があります。
* 相変化(固体、液体、ガス)は、運動エネルギーと分子間の力のバランスによって駆動されます。
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