状態変化と加熱曲線
中学理科・化学基礎 / 水(氷 → 水 → 水蒸気)を例に加熱と状態変化を可視化
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現在の状態
固体(氷)
温度
−20 ℃
加えた熱の割合
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固体(氷) — 粒子が規則正しく配列し、その場で振動しています
粒子モデル
固体: 規則配列・振動
加熱曲線(温度 vs 加えた熱)
💡 いま何が起きている?
氷(固体)は−20℃で、まだ加熱が始まったばかりです。熱を加えると温度が上がっていきます。
ここがポイント
- 固体 → 液体 → 気体: 加熱により粒子の運動エネルギーが増し、状態が変化する。
- 融点(0℃)・沸点(100℃)で温度が一定: グラフが水平になる区間が潜熱の証拠。
- 潜熱(隠れた熱): 融解・沸騰中は加えた熱が温度上昇でなく状態変化に使われるため、温度は変化しない。
- 粒子の運動: 固体は振動のみ → 液体は流れる → 気体は自由に飛び回る。粒子間の引力が弱まるほど運動が激しくなる。
水は氷(固体)→ 水(液体)→ 水蒸気(気体)と状態が変化します。
一定の熱を加え続けたとき、温度の変化をグラフにしたものが加熱曲線です。
スライダーで「加えた熱」を変えながら、粒子の動きとグラフの形を同時に観察しましょう。
特に、0℃(融解)と100℃(沸騰)でグラフが水平になる理由を確認してください。