物質の三態と状態変化(融解、凝縮、昇華など)のまとめ

液体の水は冷えると固体の氷になり、逆に高温になると気体の水蒸気になる。水に限らずほとんどの物質は固体、液体、気体の形を持つ。

物質の三態

三態

固体

粒子の位置は全体の体積が小さくなるように固定される。一般的に液体と気体に比べて密度が大きく、粒子と粒子の間に働く力は強い。

「固体になると密度が大きくなる」の例外は水である。水は氷になるとすき間の多い独特な構造を作るため、氷の密度は水の密度より小さくなる。

液体

液体は固体と違って粒子が比較的自由に動く。

液体は特に表面張力が強い。例えば水を机に垂らすと、粒のような形をしてその場にとどまる。これは表面張力の影響がある。

気体

気体は液体よりもさらに自由に、かつ三次元的に動く。十分な空間では気体の状態方程式と呼ばれる法則にしたがって、温度に応じて圧力と体積がある程度決まる。

状態変化

例えば固体が液体になる変化を融解という。状態から状態への変化にはそれぞれ名前がついている。

変化 変化前 変化後
融解 固体 液体
昇華 固体 気体
凝固 液体 固体
沸騰 液体 気体
昇華 気体 固体
凝縮 気体 液体

固体から気体、気体から固体への変化は両方とも昇華という。

読み方

融解 … ゆうかい 昇華 … しょうか 凝固 … ぎょうこ 沸騰 … ふっとう 凝縮 … ぎょうしゅく

昇華の例

ドライアイス ↔ 二酸化炭素 ヨウ素 ↔ ヨウ素の気体

ヨウ素は常温で固体(黒紫色)だが、温めると液体を経由しないで直接気体(紫色)になる。

広告