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【イメージ重視の物理基礎】小学生でも理解できる!融解熱と蒸発熱

  • まずはザックリ理解したい
  • イメージを優先したい
  • 苦手を克服したい

このような方向けに解説をしていきます。

【今回わかること】

  • 融解熱とはなにか
  • 蒸発熱とはなにか
  • それぞれの注意点

融解熱は固体を液体にするために必要な熱

固体に熱を加えると、温度が上がります。

例えば氷なら、マイナスの温度から0℃になるまで温度が上がる。

さらに熱を加え続けると、固体を作りあげている粒同士のつながりを弱めるために、熱のエネルギーを使いはじめます

熱を加えて粒同士のつながりが弱まると、固体が液体に変化していく

氷では水分子同士のつながりが弱くなると、氷から水に変化します。

 

3人が手をつないでいる状況を使って、イメージを固めてみましょう。

真ん中のひとは空腹で力が出ず、つないでる手を振り払うこともできないとします。

そこで真ん中のひとにエネルギーを補給すれば、力が出て手を振り払えるようになるでしょう。

そのあと振り払った手で、他のひとと手をつなぐことも可能です。

これと同様に、固体は粒同士がつながって、その場から移動できない状態です。

ここに熱エネルギーを加えると、粒同士のつながりが弱まって、ほかの粒とつながれるようになる

これが液体の状態です。

粒同士のつながりを弱めて、固体から液体に変えるために必要な熱のことを融解熱と呼びます。

 

ただし融解熱には1つ注意点があります。

融解熱は 1gの固体 を溶かすための熱

100gの氷を溶かすために必要な熱を知りたいときは、融解熱を100倍する。

融解熱はあくまでも、1g分を溶かすために必要な熱の量という点に気をつけましょう。

まこと
固体を液体に変化させる熱が融解熱!

 

 

蒸発熱は液体を気体にするために必要な熱

液体に熱を加えると、温度が上がります。

例えば0℃の氷が溶けて、0℃の水になったあとは、100℃になるまで温度が上がる。

さらに熱を加えれば、液体を作り上げている粒同士のつながりを切るために、熱のエネルギーを使いはじめます

熱を加えて粒同士のつながりが切れると、液体が気体に変化してく

水であれば、100℃になると水分子同士のつながりが切れて、水蒸気に変化します。

 

8人が手をつないでいる状況を使って、イメージを固めてみましょう。

最初は8人が手をつなぐひとを変えながら動いてます。

8人全員にさらにエネルギー補給をして、みんなが元気になると、つないだ手を完全に振り払って1人1人が自由に動き回る

これと同様に、液体は粒同士が弱くつながっていて、それぞれの分子がつながるパートナーを変えながら動いている状態です。

ここに熱エネルギーを加えると、粒同士のつながりが切れて、1つ1つの粒が自由に動き回る。

これが気体の状態です。

粒同士のつながりを切って、液体から気体に変えるために必要な熱のことを蒸発熱と呼びます。

 

ただし蒸発熱にも1つ注意点があります。

蒸発熱は 1gの液体 を蒸発させるための熱

100gの水を蒸発させるために必要な熱を知りたいときは、蒸発熱を100倍する。

蒸発熱はあくまでも、1g分を蒸発させるために必要な熱の量という点に気をつけましょう。

まこと
液体を気体に変化させる熱が蒸発熱!

 

まとめ

  • 融解熱とは、1gの固体を液体に変えるために必要な熱の量
  • 蒸発熱とは、1gの液体を気体に変えるために必要な熱の量

 

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