一般小学生
まとめ
【定義】
物質が温度の変化に伴い、固体・液体・気体（三態）の間でその姿を変える現象。
まとめ
物質は熱運動の変化により状態を変え、それに伴い体積も変化する。通常、固体になると体積は減少するが、水は氷になると体積が増加する特異性を持つ。また、沸騰中は温度が一定に保たれる。
解説
物質の温度が上がると、構成粒子の振動や運動が激しくなり、粒子間の間隔が広がることで体積が増加する。これが熱膨張であり、結合の弱い気体が最も膨張率が高く、次いで液体、固体の順となる。状態変化において、ろうなどの多くの物質は液体から固体へ変化する際に体積が収縮するが、水は水素結合によって隙間の多い結晶構造を形成するため、氷になると体積が約10％増加する。この性質は、冬期に水道管内の水が凍結して管を破裂させる要因となる。加熱の過程では、液体表面から気化する蒸発に対し、沸点に達して液体内部からも激しく気化する現象を沸騰と呼ぶ。沸騰が始まると、加えられた熱エネルギーが状態変化に消費されるため、液体が完全に気化するまで温度は上昇せず一定に保たれる。
小学生のみなさんへ
水が氷になったり、水じょう気になったりすることを「状態変化」といいます。ふつう、物は固まるとかさが小さくなりますが、水だけは氷になるとかさが大きくなるという不思議な性質があります。冬の寒い夜に水道の水を少し流しておくのは、中の水が凍ってふくらみ、水道管が破裂するのを防ぐためです。また、お湯をわかして100度になると、水の底からもあわが出て「沸騰」という状態になります。沸騰している間は、いくら火を強めても温度は100度のまま上がりません。
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