一般小学生
まとめ
- 標準的な気圧（1気圧）において、水が沸騰し液体から気体へと状態変化する際の温度。
- 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、温度は100℃のまま一定に保たれる。
- 物質の状態変化に伴うエネルギーの出入りや、体積変化の特異性を理解するための基準となる指標。
解説
水を加熱していくと、水温が上昇し、やがて液体の内部からも気化が始まる「沸騰」という現象が起こります。このときの温度が沸点であり、標準気圧下では100℃となります。沸騰している間、外部から加えられた熱エネルギーはすべて状態変化（液体から気体への変化）のために消費されます。これを「潜熱（蒸発熱）」と呼び、このエネルギー消費によって、水がすべて蒸発しきるまで温度は100℃以上に上昇することはありません。
また、沸騰と混同されやすい現象に「蒸発」がありますが、蒸発は液体の表面からのみ気化が起こる現象であるのに対し、沸騰は液体の内部からも気化が起こるという違いがあります。沸騰が始まると、水は水蒸気になることで体積が約1700倍にも急激に膨張します。この体積変化の大きさも、状態変化における重要な特徴の一つです。
小学生のみなさんへ
水をおなべやフラスコに入れて温めていくと、温度がどんどん上がっていきます。そして、ある温度になると、水の表面だけでなく中からもあわが出てきて、はげしくわき立ちます。これを「沸騰」といいます。
水が沸騰している間は、火で温め続けていても、温度は100℃から上がりません。これは、火の熱がすべて水を気体（水蒸気）に変えるために使われるからです。水がすべて水蒸気になるまで、温度はずっと100℃のままです。
また、水にはふしぎな性質があります。ふつうの物質は、液体から固体になるときに体積が小さくなりますが、水は氷になるときに体積が大きくなります。冬に水道管がこわれてしまうことがあるのは、中の水がこおってふくらむからなのです。
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