0℃の氷

一般小学生

まとめ

【定義】 0℃の氷とは、標準大気圧下において水が固体として存在し、融解(固体から液体への変化)が始まる温度にある状態を指す。この状態の氷が水に変化する際、周囲から融解熱(潜熱)を吸収する特性を持つ。

まとめ

0℃の氷は融点に達した固相の水であり、相転移に際して外部から多量のエネルギー(融解熱)を吸収する。融解が完了するまで系全体の温度は0℃で一定に保たれる。

解説

物質には固体・液体・気体の「三態」があり、それらが変化することを状態変化と呼ぶ。水の融点は1気圧(1013hPa)で0℃であり、この温度にある氷に熱を加えると、温度は上昇せずに氷が水へと変化する。この現象を融解という。このとき吸収される熱は「融解熱」または「潜熱」と呼ばれ、氷1gあたり約334J(約80cal)のエネルギーが必要となる。氷が冷却材として優れている理由は、この大きな融解熱を周囲から奪うことで、周囲の物質を効率的に冷やすことができるからである。固体と液体が共存している間、加えられた熱はすべて状態変化に使われるため、氷がすべて溶けきるまで温度は0℃に固定される。

小学生のみなさんへ

0ど(0℃)のこおりは、こおりがとけて水になるときの温度です。こおりがとけて水になるとき、まわりの熱(ねつ)をぐんぐんすいとる性質があります。だから、ジュースにこおりを入れると、こおりがとけながらジュースの熱をうばって、つめたくしてくれるのです。こおりが全部とけてしまうまでは、温度はずっと0どのまま変わりません。

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