昇華

一般小学生

まとめ

解説

物質は通常、温度の上昇に伴って固体から液体、液体から気体へと状態を変化させますが、特定の条件下では液体にならずに直接状態が変わることがあり、これを昇華と呼びます。例えば、1気圧下におけるドライアイスはマイナス78.5度で直接気体になります。これは、二酸化炭素が液体として存在できる「三重点」という温度・圧力のポイントが、通常の1気圧よりも高い場所にあるためです。

理科の学習においては、昇華は「状態変化」の単元で扱われます。物質が固体から気体へ昇華する際には周囲から熱を吸収し、逆に気体から固体へ昇華する際には熱を放出します。また、この単元では温度変化に伴う物質の体積膨張についても学びます。一般に、気体は固体や液体に比べて熱による体積の変化(膨張率)が非常に大きく、この性質の違いを利用した装置にバイメタルなどがあります。物質の種類によって膨張の度合いが異なる点や、気圧と沸点の関係性とあわせて理解することが重要です。

コラム

日常生活における昇華の例としては、冬場に凍った洗濯物が乾く現象(氷が直接水蒸気になる)や、タンスの中の防虫剤(ナフタレン)がいつの間にか小さくなっている現象が挙げられます。また、食品を凍らせたまま乾燥させる「フリーズドライ」技術も、氷を昇華させて水分を抜く仕組みを利用しています。

小学生のみなさんへ

ふつう、氷をあたためると水になり、さらにあたためると湯気ゆげになります。このように、物は「固体・液体えきたい・気体」と順番にすがたを変えるのがふつうです。

でも、中には液体にならずに、いきなりすがたを変える物があります。これを「昇華しょうか」といいます。一番わかりやすい例は、アイスクリームなどを冷やすときに使う「ドライアイス」です。ドライアイスは、ほうっておくと水にならずに、そのまま白いけむりのような気体になって消えてしまいますね。

また、冬に外に干したせんたく物が、こおっているのにいつのまにかかわいているのも、氷が直接蒸気すいじょうきになっているからです。このように、物の温度が変わると、すがただけでなく体積(大きさ)も変わります。空気はあたためると大きくふくらみますが、金属などは少ししかふくらみません。物によってふくらみ方がちがうのも、理科のおもしろいところです。

ルラスタコラム

ドライアイスは、私たちがはき出す息にもふくまれている「二酸化炭素にさんかたんそ」を、ものすごく冷やして固めたものです。水ではないので、とけてもぬれないから「ドライ(かわいた)アイス」と呼ばれているんですよ。

記事の内容に誤りがありますか?

⚠️ 修正を提案する
ルラスタマップ (3層表示) フルサイズで表示 (5層) ↗
マップを生成中…

最近見た用語
履歴をチェックしています…