一般小学生
まとめ
- 水蒸気が周囲の空気によって冷却され、微小な液体の水滴として空中に浮遊し、視覚的に白く見えるようになった状態。
- 気体である水蒸気とは異なり、湯気は液体の粒子であるため光を散乱させ、白く不透明に見える。
- 物質の状態変化（気体から液体への凝縮）および、水特有の熱的性質に関連する現象である。
解説
水は加熱されると表面から気化する「蒸発」が起こり、温度が100℃（1気圧下）に達すると内部からも気化が始まる「沸騰」の状態になります。この過程で発生する水蒸気は無色透明の気体であり、目視することはできません。しかし、この水蒸気が空気中に放出されて周囲の冷たい空気に触れると、急激に冷やされて再び微小な液体の粒に戻ります。これが「湯気」の正体です。
また、水の大きな特徴として、液体から固体（氷）に変化する際に体積が増加する点が挙げられます。一般的な物質は液体から固体になると分子間の距離が縮まり体積が減少しますが、水は水素結合によって隙間の多い結晶構造を作るため、固体の方が密度が低くなり体積が増大します。
小学生のみなさんへ
やかんから出ている白い「ゆげ」は、実はとても小さな水のつぶです。水が温められて目に見えない「水蒸気」になり、それが外の冷たい空気にふれて、また小さな水のつぶにもどったものが湯気なのです。
水は100度になると、中からもあわが出てはげしく「沸騰」します。このときに出る水蒸気は目に見えませんが、少しはなれたところで白く見えるのが湯気です。
また、水にはふしぎな性質があります。ふつうの物はこおると小さくなりますが、水はこおって氷になると、少しだけふくらんで大きくなります。これを「体積が増える」といいます。
ルラスタコラム
寒い地域では、冬の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ったとき、大きさがふくらんで水道管がわれてしまうのを防ぐためです。
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