一般小学生
まとめ
【定義】
昇華(しょうか)とは、物質が液体を経由せずに固体から直接気体へと変化する現象、またはその逆の気体から直接固体へと変化する現象を指す。
まとめ
物質は通常、温度変化によって固体・液体・気体の順に状態を変えるが、特定の条件下では液体にならずに状態が変わる。これが昇華であり、ドライアイスやヨウ素などが代表的な例である。
解説
物質の状態は、温度と圧力の関係によって決定される。1気圧下において、固体の二酸化炭素(ドライアイス)は液体になることなく、-78.5度で直接気体へと変化する。これは二酸化炭素の三重点(固体・液体・気体が共存する圧力と温度の点)が1気圧よりも高い場所にあるためである。また、冬場に凍結した洗濯物が乾く現象や、防虫剤として使われるナフタレンが徐々に小さくなる現象も昇華によるものである。理科の学習においては、物質の種類によって状態変化が起こる温度(融点・沸点)や、温度変化に伴う体積の膨張率が異なる点を理解することが重要である。例えば、気体は固体や液体に比べて熱による体積の変化(膨張率)が非常に大きい。このような物質の特性を利用した仕組みに、2種類の金属を貼り合わせたバイメタルなどがある。
小学生のみなさんへ
「昇華(しょうか)」とは、こおりのような「固体」が、水(液体)にならずに、いきなり目に見えない「気体」に変身することだよ。一番身近な例は、アイスクリームを買ったときについてくるドライアイスだね。ドライアイスは、机の上においておいても水にならずに、まわりの空気を白くしながら、いつのまにか小さくなって消えてしまうよね。これはドライアイスが直接、二酸化炭素というガス(気体)に変わっているからなんだ。また、とっても寒い冬の日に、外に干したぬれたタオルが一度カチカチに凍ったあとに、いつのまにか乾いているのも、氷が直接空気の中へ消えていく「昇華」がおきているからなんだよ。
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