100℃

一般小学生

まとめ

【定義】
標準的な気圧において、液体の水が沸騰し、気体である水蒸気へと状態変化する際の沸点。加熱を続けても、液相から気相への相転移が完了するまでこの温度は一定に保たれる。

まとめ

水は100℃で沸騰し、表面だけでなく内部からも気化が始まる。このとき温度は一定に保たれ、体積は急激に増加する。また、水は固体(氷)になると液体時よりも体積が増加するという特異な性質を持つ。

解説

水を丸底フラスコに入れアルコールランプで加熱すると、水温は上昇し、やがて100℃に達して一定になる。この過程では、フラスコ内が曇り、小さな泡が生じ、最終的に激しくわき立つ「沸騰」が観察される。沸騰中は加えられた熱がすべて状態変化のためのエネルギー(潜熱)として消費されるため、温度は上昇しない。体積の変化について、多くの物質(例:液体から固体になるときに中央がへこむ「ろう」など)は固体化に伴い体積が減少するが、水は例外的に、氷になると体積が増加する。この性質により、寒冷地では水道管内の水が凍結・膨張して管が破裂するのを防ぐため、夜間に少量の水を流し続けるなどの対策が取られる。

小学生のみなさんへ

水はあたため続けると100℃で「ふっとう」します。あわが出て、湯気が立ち、激しくわき立ちますが、ふっとうしている間は温度が100℃から上がりません。水がふっとうすると、水じょう気になって体積(かさ)がとても大きくなります。また、水には「こおると体積がふえる」という、ほかのものとはちがう特別なとくちょうがあります。冬の寒い夜に、水道の水を出したままにするのは、水がこおって水道管がわれてしまうのをふせぐためです。

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