沸点

一般小学生

まとめ

【定義】
液体が沸騰して気体に変化するときの温度。液体の蒸気圧が外部の圧力(気圧)と等しくなった状態を指し、この温度は周囲の気圧に依存して変化する。

まとめ

沸点は物質固有の物性値であるが、周囲の気圧が低くなると低下する性質を持つ。沸騰中、加えられた熱エネルギーは状態変化の「潜熱」として消費されるため、液体が全て気体に変化するまで温度は一定に保たれる。

解説

物質は温度の変化に伴い、固体・液体・気体という三つの状態(三態)の間を変化する。液体を加熱してその温度が沸点に達すると、液体の表面だけでなく内部からも気化が始まる「沸騰」という現象が起こる。沸点は気圧の影響を強く受け、標高が高い場所のように気圧が低い環境では、液体の分子が空気中へ飛び出すのを抑える力が弱まるため、通常よりも低い温度で沸騰が始まる。また、温度変化は物質の体積にも物理的な変化をもたらす。一般に、物質は温度が上昇すると熱膨張によって体積が増加する。水の場合、液体から水蒸気(気体)へと変化すると体積は約1600倍に急増する。一方で、水が凍って氷(固体)になる際には体積が約1.1倍に増加するという、他の物質にはあまり見られない例外的な性質を持つ。このような物質ごとの膨張率の違いや温度による体積変化の規則性は、異なる金属を貼り合わせたバイメタルなどの温度制御技術にも広く応用されている。

小学生のみなさんへ

液体がわきたって、気体(湯気など)に変わるときの温度を「沸点(ふってん)」と言います。水の場合、ふつうは100度でわきますが、空気のうすい山の上のほうなど、気圧(きあつ)が低い場所では100度よりも低い温度でお湯がわき始めます。物質(ぶっしつ)には、温度によってすがたを変えたり、体積(大きさ)が変わったりする性質があることを覚えておきましょう。

記事の内容に誤りがありますか?

⚠️ 修正を提案する