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固体・液体・気体 それぞれの特徴とは?
著作名: Shinobu
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はじめに

固体・液体・気体という言葉を聞いたことがありますか?
このテキストでは、物質の変化とそれぞれの特徴について学びましょう。

物質の種類

皆さんの周りにはさまざまな物質があります。この「もの」の状態はそれぞれ違いますよね。

例えば、意志や食塩なと、常温で固体の形をしたものや、水やアルコールなどの液体、酸素や二酸化炭素などの気体が代表例です。

物質の特徴

ではこれらは、どのような特徴を持っているのでしょうか。

固体

固体というのは、一定の形と体積を持っていて、外から力を加えたときに元の形を保つもののことです。
石を手で握ってみると、石の形は変わりませんね。

液体

一定の体積があるが、元の形を保つことが出来ず、さまざまな容器の形に変化するもののことです。この時、容器に触れない面を自由表面と言いますが、この自由表面は普通水平になります。
水は液体の代表例です。コップに水を入れてみると、コップの形に水は変化しますね。また、コップに触れていない表面は、水平になります。このような特徴を持つものが液体です。

気体

気体というのは、体積や形を一定に保つことが出来ずに、どこまでも広がっていく物質のことです。液体のように容器にとどまることが無いので、自由表面は有りません。また気体の特徴として、温度の変化が体積の変化につながりやすいことが挙げられます。
酸素を例にあげてみましょう。酸素は見えないので、実験に使うときは密閉した容器に入れますね。フタを開けてしまうと、拡散して空気と一緒になってしまいます。つまり、体積や形を一定に保てないのです。

物質の状態変化とは

それぞれの物質の特徴を説明しましたが、物質は状態変化します。
状態変化というのは、同じ物質が固体・液体・気体というふうに変化することです。これを物質の三態といいます。

普通は固体であるものを温度を高くしてみると、液体や気体になります。また、それとは逆に温度を下げると、液体や固体になるものがあるんです。

例えば氷を例にしてみましょう。
氷は熱を加えると、溶けて水に変化しますね。水は更に加熱すると水蒸気になります。逆に、水蒸気を冷やすと水に、水を冷やすと氷に変化します。
この時熱を吸収したり放出したりするんです。この熱を以下のようにいいます。

融解熱…固体が溶けるときに吸収する熱

蒸発熱…液体が気体になるときに吸収する熱

凝縮熱…気体から液体になるときに放出する熱

凝固熱…液体から固体になるときに放出する熱


おわりに

いかがでしたか。身の回りを探してみると、この他にもいろいろな物質の変化が見られるかもしれません。是非探してみましょう!

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