融点

一般小学生

まとめ

  • 物質が固体から液体へと状態を変化させ始めるときの温度のこと。
  • 純粋な物質では、固体がすべて液体に変わるまで、加熱を続けても温度が一定に保たれるという特徴がある。
  • 物質ごとに固有の値を持つため、物質を識別したり純度を確認したりするための重要な指標となる。

解説

物質には固体・液体・気体という三つの状態があり、これを「物質の三態」と呼びます。温度の変化によってこれらの状態が移り変わることを「状態変化」といいます。固体に熱を加えると、物質を構成する粒子の運動が激しくなり、やがて粒子同士の結びつきが緩んで液体へと変化します。この現象を「融解」と呼び、融解が始まる温度が「融点」です。

加熱曲線を見ると、融点に達したところでグラフが水平になります。これは、加えられた熱エネルギーが温度を上げるためではなく、固体の構造を崩して液体に変えるためのエネルギー融解熱)として消費されるためです。この間、物質は固体と液体が混ざり合った状態にあります。すべての固体が液体になった後、再び温度が上昇し始めます。

コラム

融点は物質の種類によって大きく異なります。例えば、私たちの生活に身近な水の融点は0℃ですが、電球のフィラメントなどに使われる金属タングステンは3387℃という非常に高い融点を持ちます。一方で、体温計などに使われてきた水銀は-39℃という低い融点を持つため、常温で液体の金属として存在しています。

また、不純物が混ざっている物質(混合物)の場合、融点は純粋な物質よりも低くなったり、一定の温度で溶けずに温度が変化しながら溶けたりする性質があります。これを利用して、物質の純度を確かめることができます。

小学生のみなさんへ

氷をあたたかい場所に置いておくと、だんだん溶けて水になりますね。このように、氷などの固いものが溶けて液体になるときの温度を「融点ゆうてん」といいます。

水の融点ゆうてんは0度と決まっています。氷を熱していくと、0度になったところで溶け始めます。おどろくことに、氷が全部溶けて水になるまでは、火で熱し続けても温度は0度のまま上がりません。これは、熱が「氷を水に変える力」として使われているからです。

世の中にあるいろいろな物には、それぞれ決まった融点ゆうてんがあります。鉄などの金属きんぞくも、ものすごく高い温度で熱すればドロドロに溶けて液体になります。逆に、水銀のようにマイナス39度という、とても低い温度で溶ける金属きんぞくもあります。

ルラスタコラム

ダイヤモンドにも融点があるのを知っていますか?ダイヤモンドを空気のない場所で熱し続けると、なんと約3500度以上で溶け始めるといわれています。地球上で最も硬いといわれるダイヤモンドも、ものすごい熱さにはかなわないのですね。

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