まとめ
解説
物質の状態変化において、水が液体から気体へと変化する現象を「気化」と呼びます。これには液面から起こる「蒸発」と、液体の内部からも気化が始まる「沸騰」の2種類があります。標準気圧下では100℃で沸騰が起こり、この過程で水は元の液体のときよりも体積が約1600倍という劇的な膨張を示します。
以下の表は、水の状態による性質の違いをまとめたものです。
| 項目 | 液体(水) | 気体(水蒸気) |
|---|---|---|
| 状態 | 液体 | 気体 |
| 可視性 | 目に見える | 目に見えない |
| 体積変化 | 1倍(基準) | 約1600倍 |
気象学においては、空気中の水蒸気が上昇気流によって冷やされ、凝結して水滴や氷の粒になることで雲が形成されます。また、植物が根から吸い上げた水を葉の気孔から放出する「蒸散」は、生物学的な水蒸気の移動現象です。試験では、葉の表裏や茎からの蒸散量を計算させる問題や、光合成・呼吸に伴う気体の出入りと併せて出題されることが多くあります。
みなさんは、おふろや、わかしたてのやかんから出る「白いゆげ」を見たことがありますか?実は、あの白いゆげは「水蒸気」ではありません。水蒸気は、水が目に見えない「気体」になったすがたのことです。
水が水蒸気になると、体積(かさ)がなんと約1600倍にもふくらみます。たとえば、ビニールぶくろに少しだけ水を入れて温めると、ぶくろがパンパンにふくらむのは、水が水蒸気に変身して大きくなったからです。
また、植物も葉っぱにある「気孔(きこう)」という小さな穴から、目に見えない水蒸気を出しています。これを「蒸散」といいます。理科のテストでは、葉っぱの表と裏でどちらからたくさん水蒸気が出るかを計算する問題がよく出ますよ。
冬の寒い夜に、水道の水を少しだけ出しっぱなしにすることがあります。これは、水道管の中の水がこおって「氷」になるときに体積がふえて、管がわれてしまうのを防ぐためです。水は、こおっても、むし(水蒸気)になっても、大きさが変わる不思議な物質なのです。
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