物質の三態と状態変化 | 物理基礎の熱

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イントロ

物質の三態と状態変化

氷も水も水蒸気も、粒子の状態が違う

固体・液体・気体は、粒子の並び方と動きやすさが違う状態です。状態変化は、別の物質になることではなく、同じ物質の状態が変わることです。

定義

とは、物質がとる代表的な・・の三つの状態です。
イメージすると: では、粒子の並び方・間隔・動きやすさの違いとして捉えます。

比較

状態	粒子の様子	見え方
固体	では粒子が近く規則的に並ぶ	形を保ちやすい
液体	では粒子が近いまま動く	容器に沿って形が変わる
気体	では粒子が離れて動く	空間全体へ広がる

状態固体

粒子の様子: では粒子が近く規則的に並ぶ
見え方: 形を保ちやすい

状態液体

粒子の様子: では粒子が近いまま動く
見え方: 容器に沿って形が変わる

状態気体

粒子の様子: では粒子が離れて動く
見え方: 空間全体へ広がる

三態の違いは、粒子の自由さの違いとして見ると整理しやすいです。

要点

粒子の状態が変わるとき

粒子の種類を保ったまま、並び方や動きやすさが変わる現象を考えます。

1
では同じ物質の状態が変わります
2
の変化やの出入りが関係します
3
変化の前後で同じ物質かを確認します

固体、液体、気体の粒子の並び方と動きやすさを並べて示した図 — 固体、液体、気体は、粒子がどれくらい自由に動けるかで見え方が変わります。状態変化は、この粒子の状態が変わることです。

例

場面: 氷を温めると水になり、さらに温めると水蒸気になる。
順に考えると: とは固体と液体の間、とは液体と気体の間の変化です。
ここが結論: は液面から、は液体内部からも進む気化です。

注意

状態変化と化学変化を混ぜない

確認

確認テスト

Q1

気体の粒子の様子として最も近いものはどれですか。

まとめ

まとめ

1
三態は固体・液体・気体
2
違いは粒子の並び方と動きやすさ
3
状態変化は同じ物質の状態が変わること
4
潜熱を学ぶ前に粒子モデルを押さえる

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この流れのまま学習を広げる

理解がつながる順で、次のトピックへそのまま進めます。

熱量・熱容量・比熱

温度を変えるのに必要な熱量を、熱容量と比熱の違いに注目しながら計算できるようにします。