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状態変化 – 潜熱


私たちの日常生活の中で起こっているさまざまな種類の状態の変化があり、私たちは身の回りで気づきます。状態のさまざまな形態には、固体状態、液体状態、または気体状態があります。物質はいずれかの形態で存在でき、状態間で変化する可能性があります。それらが変化すると、物質の特性も変化します - それは私たちにとってそれほど驚くべきことではありません.ただし、状態の変化が逆になれば、物質は最初に持っていた特性を回復します。

固体

「固体」とはその名の通り、構成粒子が密集した状態を表します。原子、体積、イオン、およびその他の構成要素の粒子は、固体内に見られる場合があります。固体の形状、質量、および体積は、それらを構成する粒子間の強くて短い相互作用に起因する可能性があります.

材料が加熱されるたびに、エネルギーと熱を吸収します。次に、引力が粒子をしっかりと保持できなくなるため、粒子が再配置されます。

液体状態

液体が加熱されると同じことが起こり、分子間の引力が壊れて分子がより広く分散し、気体が形成されます。液体とは、容器の中で圧縮できない流体で、圧力の変化に関係なく標準的な体積を持ちます。温度と圧力が変化しない場合、体積は常に特定です

沸騰:液体から気体へ

沸点:液体が沸騰し、大気圧で急速に気体に変化する温度

気体状態

ガスはどんな形の容器でも圧縮することができます。それは、容器の中で圧縮されたときに、容器がガスの物質で完全に満たされることを確実にします。どのような形の容器に充填されたガスにも、正確な体積や形状はありません。一定圧力で加熱するか、標準温度で圧力を下げると、液体を気体に変換できます。

状態の変化を表す 4 つの単語

  • 凍結

  • 溶ける

  • 蒸発中

  • 凝縮

沸騰した鍋の水を考えてみてください。すべての水の泡に気づきます。これは、すべての粒子が気体になるのに十分なエネルギーを持っているためですが、環境以外によって加熱されていない鍋に立っている水も気体状態に戻る可能性があるためです.これを蒸発といいます。エネルギーの表面にあるすべての粒子は液体から気体に変化する必要があるため、蒸発は沸騰よりも遅いプロセスですが、状態変化はどちらも気化の一種です。この気化の反対は凝縮であり、気体から液体への移行です。たとえば、晴れた日の冷たい缶詰のソーダ、外側の水滴、朝の露草、または湯船の後の蒸し上がった鏡、さらには空の雲や曇ったフロントガラスを考えてみてください。これらは結露の例です。

固体から液体への遷移を考えてみましょう

融解と凍結

融解:固体から液体へ

融点:固体が融解を開始し、大気圧で液体状態に変化する温度(熱エネルギーは強い引力に打ち勝つために使用されます)

北極の海氷を考えてみてください。気温が高い夏には、氷によってより多くの熱エネルギーが観測されます。これにより、氷と水分子の間の結合が壊れ、氷が溶け始め、この状況で固体の氷が液体の水になりますが、冬の気温が低いと海水が凍り、水中で氷が再び形成され始めます.氷の中には熱エネルギーが少なく、それを一緒に保持してより多くの氷を形成します。固体状態が直接気体状態に移行する状況がいくつかあります。このプロセスは昇華と呼ばれます。これは、ドライアイスとしても知られる固体二酸化炭素などの特定の材料によって実証できます。特定の圧力を受けると、状態変化が直接気体二酸化炭素に変わります。液体二酸化炭素は存在しますが、高圧下では同様の気体状態が冷却されると固体状態に変わることがあるため、これは沈着と呼ばれます。

潜熱

潜熱は引力を克服するために使用されます。加熱すると分子の運動エネルギーが増加しますが、飽和点に達すると、すべての熱が引力を克服するのに役立ち、状態の変化が起こります。潜熱の点では、運動エネルギーは増加せず、この熱はすべて引力に打ち勝つために使用されます。それはすべて物質に隠されています.

この熱が温度上昇として外部に現れないため、潜伏は隠蔽の略です。この熱を潜熱または隠れ熱と呼びます。氷から水へ、または水から蒸気への状態変化がありましたが、観測された熱エネルギーは完全には現れませんでした。水が凍って氷になったり、水が凝縮して水になったりすると、同様のことが起こります。解放される熱は、温度の上昇または下降として外部に現れることはありません

結論

結論として、物質は何らかの形で存在し、その物質は上記のようなプロセスに基づいて特定の状態に変化する可能性があります。水は、固体の状態を氷、常温の状態を液体、高温の水で沸騰させると蒸発して水蒸気と呼ばれる3つの状態に分けられます。気体状態。

次の手順に従います:氷は熱エネルギーを取得します -> 氷の粒子の運動エネルギーが増加します -> 粒子の速度が増加します -> 氷の粒子間空間が増加します -> 粒子間の引力が減少します -> 氷は水に変わります。



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