一般小学生
まとめ
- 液体を加熱した際、液体の表面だけでなく内部からも気体が発生して激しく泡立っている状態。
- 物質が液体から気体へと急激に変化する「状態変化」の一種である。
- 一定の気圧下において、液体が沸とうし始める温度を「沸点」と呼ぶ。
解説
沸とうとは、液体の内部から蒸気が発生する現象です。似た現象に「蒸発」がありますが、蒸発が液体の表面のみで起こるのに対し、沸とうは液体の内部からも気体が発生する点が異なります。これは、液体の温度が上がり、液体の内部から発生しようとする蒸気の圧力が、周囲の圧力(外圧)と同じになったときに起こります。
水の場合、沸とうして水蒸気になると、その体積は約1600倍にまで急激に膨張します。この状態変化には多大な熱エネルギー(気化熱)が必要であり、沸とうしている間は、加熱を続けても液体の温度は沸点以上に上がりません。この物理的な規則性は、物質の性質を特定する重要な指標となります。
小学生のみなさんへ
水などの液体を温めていくと、ある温度で表面だけでなく、中からもあわが激しく出てくるようになります。この現象を「沸とう」といいます。
水が沸とうして水蒸気という気体になると、その体積はもとの水の約1600倍にもふくらみます。反対に、水がこおって氷になるときは、体積が約1.1倍に増えるという、水ならではの不思議な性質もあります。
沸とうしているとき、水の中では熱が伝わる「対流」という動きが起きています。温められた水が上に移動し、冷たい水が下に流れこむことで、全体が同じように熱くなっていくのです。
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