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  • なぜ液体は温度が上がると気体に変化しやすくなるのか?
    さて水などの液体は火などで加熱したりすると少しずつ液体の温度が上がっていき、しばらくすると液体が気体に変化するということは知っていますよね。ですが意外と温度を上げることで液体が気体に変化しやすくなるのかを、しっかりと理解して解説できる人は少ないです。そこでこのページでは、なぜ液体は温度が上がると気体に変化しやすくなるのかを簡単に解説します。どうぞご覧ください。 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});目次なぜ液体は温度が上がると気体に変化しやすくなるのか?(1)液体は分子という小さな粒で構成されている(2)液体の温度が変化すると分子の動きも変化する(3)液体が気体に変化するというのは分子が飛び出すということまとめ1.なぜ液体は温度が上がると気体に変化しやすくなるのか?ではなぜ液体は温度が上がると気体に変化しやすくなるのかを解説していきます。結論から言ってしまうと温度が上がることで液体が気体に変化しやすくなる理由は、液体の分子の動きが激しくなり、分子同士の繋がり(液体)から分子が飛び出しやすくなるからです。これだけでは何を言っているのか分からないと思うので、順を追って下の通りに少しずつ簡単に解説していきます。(1)液体は分子という小さな粒で構成されている(2)液体の温度が変化すると分子の動きも変化する(3)液体が気体に変化するというのは分子が飛び出すということでは順を追ってそれぞれを見ていきましょう。(1)液体は分子という小さな粒で構成されているまず液体は分子という小さな粒が集まって構成されています。分子の粒が集まって構成されているのは液体だけでなく、すべての物質(固体や気体)に対して言えることです。例えば上図のように水(液体)なら水分子が集まって構成されていて、空気(気体)なら空気分子が集まって構成されています。(2)液体の温度が変化すると分子の動きも変化する液体を構成している分子というのは常に動いて(振動して)いて、その分子の動きの激しさは温度が変化することで共に変化していきます。上図のように物質の分子の動きと温度の関係は、物質の温度が上がると分子の動きが激しくなり、反対に物質の温度が下がると分子の動きが穏やかになります。ちなみに厳密に言えば先に物質の温度が変化することで分子の動きが変わるのではなく、先に分子の動きが変わることでそれに伴いその物質の温度も変化していきます。関連:温度とは何か?物体の状態変化と温度の関係について解説!(3)液体が気体に変化するというのは分子が飛び出すということ液体が気体に変化するということは液体を構成する分子同士の繋がりから、その液体の分子が飛び出すということを意味しています。水(液体)が水蒸気(気体)に変化するのであれば、上図のように水を構成している水分子が水分子同士の繋がりから飛び出すということです。なので飛び出している水分子が水蒸気(気体)になるわけです。関連:状態変化とは何か?物質が状態変化する仕組みを簡単に図解!またイメージしてみて欲しいのですが、水分子同士の繋がりから飛び出すということは、その繋がりを切り離すためのエネルギー(力)が必要だということになります。例えば自分の身体が拘束されている状態だとして、その拘束から脱出するためには力で振りほどこうとしますよね。しかし力がなければその拘束を振りほどくことはできません。つまり簡単に言えば、分子同士の繋がりである液体から分子を飛び出させるには、分子に分子同士の繋がりを振りほどくための力が必要になります。そしてこの分子同士の繋がりから振りほどくための力というのが、液体の温度を上げて分子の動きを激しくさせるということなんですね。液体の温度が低い状態であれば分子の動きが穏やかなので、分子同士の繋がりから分子が飛び出すだけの力がありません。ですが液体の温度を上げていくことによって液体を構成する分子の動きが激しくなるので、分子同士の繋がりから分子が飛び出していくことが可能になります。ちなみに水(液体)は加熱したりすることで温度を上げなくても、少しずつ蒸発しているのはご存知でしょうか。(これは水以外の液体でも起こることです)なぜ温度を上げなくても水は蒸発するのか、その仕組みについては下記をご覧ください。関連:水が100度に達していないのに蒸発する仕組みとは?以上が「なぜ液体は温度が上がると気体に変化しやすくなるのか?」でした。 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});2.まとめこれまで説明したことをまとめますと、温度を上げると液体が気体に変化しやすくなるのは、分子の動きを激しくなり、分子同士の繋がりから飛び出しやすくなるから。 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});関連ページ⇒水を沸騰させると発生する泡の正体とは?またなぜ泡は発生するのか?⇒絶対熱とは何か?絶対熱の温度は何度あるのか?⇒流体とは何かをわかりやすく解説!圧力はどんなかかり方なのか?⇒なぜ熱は必ず温度が高い方から低い方へと移動するのか?⇒水垢とは何か?水道周りに白い塊ができる仕組みについて図解!⇒浮力とは何か?浮力の原理を簡単に図で解説!⇒熱対流とは何か?熱対流の仕組みをわかりやすく図で解説!⇒密度と比重の違いとは何かを簡単に解説!密度と比重の単位って何?⇒気圧とは何かをわかりやすく解説!なぜ気圧で人はつぶされないのか?⇒気圧と沸点の関係について。気圧によって沸点が変化する仕組みとは?
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  • 液体温度計の仕組みを簡単に図解!なぜ水銀は使われなくなったのか?
    さて温度計と言っても様々な種類が存在しますが、中でも日常的に見かけることが多い液体温度計についてお話します。液体温度計と言えば板にガラス管が張り付いていて、ガラス管の中には赤い液体とその横に目盛りが付いているものが一般的です。そして板がついていないガラス管に液体だけが入っているものもありますが、液体温度計は一体どのようにして温度を測定しているのでしょうか。そこでこのページでは液体温度計の仕組みとは何か?またなぜ液体温度計に水銀は使われなくなったのかを簡単に解説します。どうぞご覧ください。 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});目次液体温度計の仕組みを図解!なぜ液体温度計に水銀は使われなくなったのか?まとめ1.液体温度計の仕組みを図解!※液体温度計の写真では液体温度計の仕組みについて簡単に図で解説していきます。結論から言ってしまうと液体温度計で温度を測定することができるのは、ガラス管の中に入っている液体の体積が周囲の温度によって変化するからです。まずほとんどの液体は温度が上がると体積が大きく(膨張)なり、反対にその液体の温度が下がると体積が小さく(圧縮)なります。この液体の性質を利用して作られたのが液体温度計です。例えばガラス管に板がついているモノであれば室温計が多いですが、室温計(室内温度計)は室内の空気の温度を測定するものになります。室温計は室内の壁に掛けられ、その室温計の周囲に存在する空気の温度を測定します。上図のように室内の空気の温度が高ければ液体温度計内の赤い液体は、空気の温度がガラス管から伝わることで温度が上がるため体積が大きく(膨張)なります。反対に室内の空気の温度が低ければ液体温度計内の赤い液体は、空気の温度がガラス管から伝わることで温度が下がるため体積が小さく(圧縮)なります。ちなみにガラス管に赤い液体が入っている温度計のことを”アルコール温度計”と言い、赤い液体の正体は”赤色に着色された灯油”になります。昔はガラス管の中に水銀(銀色の液体)が入れられていた”水銀温度計”が主流でしたが、いま現在では赤い液体であるアルコール温度計が用いられることが多いです。関連:液体の膨張と圧縮とは?温度によって液体の体積が変化する仕組みを図解!次の章でなぜ水銀温度計が使用されなくなったのかを解説していきますね。2.なぜ液体温度計に水銀は使われなくなったのか?ではなぜ液体温度計に水銀が使われなくなったのかを見ていきましょう。さっそくですが液体温度計に水銀が使われなくなったのは、水銀には強い毒性があり、とても危険な物質だからです。水銀の毒性が高く危険とされているのは、液体のときではなく気体状態のときです。水銀は液体の状態であれば体内でほとんど吸収されずに排出されるため、体に影響はほとんどないと考えられています。(少量であれば吸収されずに、そのまま便として体外へと排出されます)しかし体に影響はほとんどないと考えられてはいますが、どのような悪影響が出るのか分からないので絶対に飲まないでください。そして液体状態の水銀は放っておくと、自然に蒸発して気体の水銀に変化していき、この気体状態の水銀を体内に吸い込んでしまうと危険です。(水が100℃に達していなくても蒸発するのと仕組みは同じです)液体の水銀は体に吸収されませんが、気体状態の水銀を吸い込んでしまうと、肺や皮膚から直接血管へと入り込んで、肺・腎臓・脳などに大きな障害を与えると言われています。上記のように水銀はそれだけ危険な物質だということです。関連:水が100度に達していないのに蒸発する仕組みとは?いま現在使用されている液体温度計の赤い液体(灯油)は、水銀と比べると精度が低いため、高い精度が求められるところでは水銀を用いたものが使用されます。家庭や学校で使用される温度計にはそこまで高い精度は必要ないため、精度重視の水銀よりも安全性を考慮した赤く着色された灯油が用いられることが多いです。また昔よく使用されていた体温計などに入っている水銀は、”無機水銀”と言って体内に吸収されにくいタイプの水銀です。水銀中毒として知られる水俣病(みなまたびょう)の原因となったのが水銀ですが、水俣病などの原因となった水銀は無機水銀ではなく”有機水銀”です。(有機水銀は体内で吸収されやすく蓄積してしまう)この章のはじめの方で、水銀は液体の状態であれば体内にほとんど吸収されない、と解説していたのは無機水銀のことになります。ですが無機水銀と言っても、気化した水銀を吸ってしまえば有害なことに変わりはないので、水銀体温計が割れてしまったらすぐに換気して空気を入れ替えましょう。すぐに換気すればほとんど問題ないので慌てずに行動しましょう。関連:一酸化炭素中毒とは?発生する原因と仕組みについて簡単に解説!以上が「液体温度計の仕組みを簡単に図解!なぜ水銀は使われなくなったのか?」でした。 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});3.まとめこれまで説明したことをまとめますと、液体温度計の仕組みは、ガラス管の中に入っている液体の体積が周囲の温度によって変化することによるもの。ガラス管内の液体の温度が上がると体積が大きくなり、温度が下がると体積が小さくなる。ガラス管に入っている赤い液体は、赤く着色された灯油。水銀が使用されなくなったのは、水銀は有害で危険な物質だから。 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});関連ページ⇒絶対零度とは?また絶対零度の温度は何度なのか?⇒空気とは何か?高い場所ほど空気が薄くなる理由とは?⇒揮発とは?蒸発との違いと意味は何か?なぜ揮発は起こる?⇒密度と比重の違いとは何かを簡単に解説!密度と比重の単位って何?⇒熱と温度の違いとは?⇒気温と温度と室温の違いとは?⇒空気の温度で重さは変わる?暖かい空気は軽く冷たい空気が重い仕組みとは?⇒熱伝導とは何か?熱伝導の仕組みをわかりやすく図で解説!⇒なぜ熱は必ず温度が高い方から低い方へと移動するのか?⇒粉塵爆発とは何か?粉塵爆発の原理をわかりやすく図で解説!
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  • 液体の膨張と圧縮とは?温度によって液体の体積が変化する仕組みを図解!
    さてあなたは液体の膨張と圧縮についてご存知でしょうか。液体は温度が変化するとそれに伴って体積も変化するのですが、理解せずにただ暗記しているだけではすぐに忘れてしまいますよね。そこでこのページでは液体の膨張と圧縮とは何か?また温度によって液体の体積が変化する仕組みを図で解説します。どうぞご覧ください。 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});目次液体の膨張と圧縮とは?温度によって液体の体積が変化する仕組みについて(1)温度によって分子の運動の激しさが変化する(2)分子の運動の激しさで動く範囲(体積)が変化するまとめ1.液体の膨張と圧縮とは?では液体の膨張と圧縮とは何かを見ていきましょう。さっそくですが、液体の膨張とは液体の温度が上がることで体積が大きくなることで、液体の圧縮とは液体の温度が下がることで体積が小さくなることを言います。温度によって体積が変化(膨張・圧縮)するのは液体だけでなく、他の状態である気体や固体でも同じことが言えます。ただ温度によって体積が変化する程度にはその状態(気体・液体・固体)で差があり、体積変化(膨張・圧縮)が小さい順番に並べると”固体 < 液体 < 気体”のようになります。つまり温度変化によって最も体積が変化しやすい状態は”気体”ということです。また液体(気体・固体も)は温度変化によって体積が変化したとしても、その液体の質量は変わりません。質量が変わらずに体積だけが変化するため、”質量÷体積”で算出される密度が変化します。例えば冷たい水が重くなって、暖かい水が軽くなるというのは、水の温度が変化したことによってその水の密度も変化するから起こることなんですね。温度によって水の重さが変化する詳しい仕組みは下記をご覧ください。関連:暖かい水と冷たい水で重さが変わる仕組みとは?関連:密度と比重の違いとは何かを簡単に解説!密度と比重の単位って何?次の章でなぜ温度によって液体の膨張・圧縮が起こるのかを簡単に解説していきます。2.温度によって液体の体積が変化する仕組みについて結論から言ってしまうと温度によって液体の体積が変化するのは、液体の分子運動の激しさが変わることで、その分子の移動する範囲も変わるからです。まずどんな物質でも分子と呼ばれる小さな粒が集まって構成されていて、水であれば下のように水分子と呼ばれる小さな粒が集まって構成されています。ではこのことを踏まえたうえで、温度によって液体の体積が変化する仕組みを順番に解説していきます。(1)温度によって分子の運動の激しさが変化する液体はその液体分子が集まることで構成されていますが、その液体分子は常に動き回っています。そして液体分子の動きの激しさでその液体の温度が決まっており、液体分子の運動が激しければ温度が高く、液体分子の運動が穏やかであれば温度は低くなります。その液体が水であれば上図のようになります。ですので液体の温度が上がるということは液体分子の動きが激しく、反対に液体の温度が下がるということは液体分子の動きが穏やかだということになります。厳密に言えば物質の温度というのは、その物質を構成する分子運動によって決まるものなので注意してください。(このページでは関係なく記していますが特に気にしないでください)これは気体や固体の物質にも共通することなので、ぜひ覚えておいてください。関連:温度とは何か?物体の状態変化と温度の関係について解説!関連:絶対零度とは?また絶対零度の温度は何度なのか?(2)分子の運動の激しさで動く範囲(体積)が変化する液体の温度が上がれば分子の運動が激しくなり、反対に液体の温度が下がれば分子の運動が穏やかになります。そしてその液体の分子運動の激しさが変化することで、その分子が移動できる範囲も変わります。液体の温度が上がることで液体分子の動きが激しくなれば、エネルギーが大きくなるのでより広範囲に移動できるようになります。反対に液体の温度が下がることで液体分子の動きが穏やかになれば、エネルギーが小さくなるので動ける範囲は狭くなります。つまりこれが液体の温度が上がれば体積が大きく(膨張)なり、液体の温度が下がれば体積は小さく(圧縮)なるということです。ちなみに日常的に見かけることも多い液体温度計なんかは、液体の温度によって体積が変化する性質を利用して作られています。関連:液体温度計の仕組みを簡単に図解!なぜ水銀は使われなくなったのか?以上が「液体の膨張と圧縮とは?温度によって液体の体積が変化する仕組みを図解!」でした。 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});3.まとめこれまで説明したことをまとめますと、液体の膨張とは、液体の温度が上がることで体積が大きくなること。液体の圧縮とは、液体の温度が下がることで体積が小さくなること。温度によって液体の体積が変化するのは、液体の分子運動の激しさが変わることで、その分子の移動できる範囲も変わるから。 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});関連ページ⇒熱と温度の違いとは?⇒なぜ熱は必ず温度が高い方から低い方へと移動するのか?⇒絶対熱とは何か?絶対熱の温度は何度あるのか?⇒なぜ標高が高い所は寒いのか?太陽との距離は関係ないって本当?⇒水が100度に達していないのに蒸発する仕組みとは?⇒流体とは何かをわかりやすく解説!圧力はどんなかかり方なのか?⇒熱対流とは何か?熱対流の仕組みをわかりやすく図で解説!⇒なぜ氷は空気中よりも水中の方が溶けやすいのか?⇒状態変化とは何か?物質が状態変化する仕組みを簡単に図解!⇒暖かい水と冷たい水で重さが変わる仕組みとは?
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