熱のはたらき 温度にともなって起こる体積変化 熱のはたらき 熱を加えると起こることには、温度変化をはじめとして、体積変化、状態変化などがあり、場合によっては熱によって物質が分解してしまうこともあります。また、熱がきっかけになってはじめるものとしては、燃焼などもあります。 参考:熱による分解 物の燃え方と炎の”木の蒸し焼”気体の発生法 その2の固体を加熱して気体を発生させる 熱による温度変化と状態変化 水の温度変化と状態変化 固体の氷に熱を加えるとやがて液体の水になり、さらに熱を加えると気体の水蒸気に変わります。このように物質の状態が変わることを状態変化と呼んでいます。また、このように3つの状態に変化するため、三態変化とも呼ばれます。 固体の氷を一定の割合で熱し、その温度の変化を調べると、次のようなグラフになります。
温度ともなって起こる体積変化 液体の体積変化
水の体積変化 水はちょっと特殊な液体で、0℃から4℃までは温度の上昇とともに体積が減少します。そして4℃から温度が高くなるにつれて体積は増加していきます。この様子を簡単なグラフに示すと右のようになり、同じ重さの水で比べたとき、4℃の水が最も体積が小さいことになります。この体積が最少の水1000 ![]() 水から氷になるときも体積の変化が見られます。氷になると、体積はおよそ1.1倍になります。これにより、膨張して軽くなった氷は水に浮くことになります。 水から水蒸気になるときは、体積は非常に大きくなります。この膨張(ぼうちょう・体積が大きくなること)の力を利用したのが蒸気機関です。 気体の体積変化 気体も熱によって体積が変化します。すべての気体の体積は、温度が1℃上昇するごとに、0℃のときの体積のほぼ ![]() ですから0℃273 ![]() ![]() ![]() 固体の体積変化 固体でも温度が高くなると体積が変化します。長さで現される全ての部分が温められると長くなります。特に注意を要する、ドーナツ型のものの体積の増加を示します。
|