一般小学生
まとめ
【定義】
湯気とは、気体である水蒸気が周囲の空気によって冷却され、微小な液体の水滴として空中に浮遊し、視覚的に白く見えるようになったものである。
まとめ
物質は加熱により蒸発・沸騰し、冷却により凝縮する。水は100℃で沸騰し、その際生じた水蒸気が冷えると液体の湯気となる。また、水は固体になると体積が増加するという特異な性質を持つ。
解説
水は加熱されると表面から気化する蒸発が起こり、100℃に達すると内部からも気化する沸騰が始まる。加熱中の温度変化をグラフで見ると、沸点に達した後は一定の温度を保ちながら激しくわき立つ。このとき発生する気体の水蒸気は無色透明だが、外部の冷たい空気に触れて液化し微小な粒となったものが湯気である。一般的な物質、例えば「ろう」などは液体から固体に変化する際に体積が減少するが、水は水素結合の影響により、固体である氷の方が液体よりも体積が増加する。この性質により、寒冷地では水道管内の凍結による膨張と管の破裂を防ぐため、夜間に蛇口から水を流し続けるなどの凍結防止策が取られている。
小学生のみなさんへ
お湯をわかしたときに出る白い「湯気（ゆげ）」は、実はとても小さな水のつぶです。目に見えない「水蒸気（すいじょうき）」という気体が、まわりの冷たい空気にひやされて、小さな水のつぶにもどることで白く見えます。また、ふつうのものは液体から固体になると小さくなりますが、水はこおって氷になると、ふくらんで大きくなるというめずらしい性質があります。冬の寒い夜に水道管がこわれないように水を少しずつ流しておくのは、水がこおってふくらむのを防ぐためです。
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