| English | 意味 |
|---|---|
| kinetic energy/kɪˈnetɪk ˈenədʒi/ | 運動エネルギー |
| phase change/feɪz tʃeɪndʒ/ | 相転移 |
物質の三つの姿
- 同じ水でも、氷、水たまり、蒸気となり得る。
- 変化したのは温度だけで、分子自体は変わらない。
- 異なっているのは粒子の詰まり方と動き方である。
- 熱が速度を決め、引力が秩序を決める。
詰まった、流れる、自由
- 固体では、粒子は固定され整然としたパターンに閉じ込められ、振動しているだけである。
- 液体では、粒子は互いに触れ合いながら滑り合うことができる。
- 気体では、粒子は離れており、速く自由に動いている。
どの状態では粒子が遠く離れて速く、自由に動いているか？
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
気体粒子は広く離れて自由に動く。
加熱による階段の上り
- 熱を加えると運動エネルギーが増加し、粒子の結びつきが緩む。
- 熱が引力に勝つことで、固体→液体→気体へと変化する。
- 相転移は一定の温度で起こる。
相転移中、温度は一定に保たれる。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
加えた熱は温度を上げるのではなく、吸引力を切断するために使われる。
状態を粒子エネルギーが最も低いものから最も高いものまで並べ替えなさい。
難易度 3/5 · 200 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
加熱するとエネルギーが増加するため、固体 < 液体 < 気体となる。
温度と引力のバランス
- 強い引力（分子間力）は固体・液体の状態を好む。
- 高い温度は気体の状態を好む。
- この二つのバランスが、その時点での状態を決める。
固体、液体、気体
温度を上げると、粒子がエネルギーを得て、固体から液体、気体へと自由になる様を見る。
物質が気体にならずに固体または液体のまま留まるのは...
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
強い引力が熱運動に対して粒子を引き结合在一起っている。
なぜ酸素は気体であるのに、水は室温で液体なのか？
- 水は分子同士を強く引き止める水素結合を持っている。
- 酸素には僅かな分散力しかなく、室温で液体を保つには弱すぎる。
一定の体積を保ちながら容器の形を取る状態はどれか？
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液体は体積は保つが形状は保たない。
水が室温で液体である主な理由は、強い____結合のためである。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
水素結合が液体状态下の水分子を引き结合在一起っている。
相転移中、温度は一定に保たれる。— 加えられた熱は粒子を加速させるのではなく、分子間の引力を弱めるために使われる。状態が変わっても分子自体は変化せず、配置と運動のみが異なる。気体は容器全体を満たし、液体は体積を保つが形状は変え、固体はその両方を保つ。
固体、液体、気体の違いは、粒子の詰まり方と運動速度だけで決まる。熱を加えると運動エネルギーが増加し、ある点で相転移が起こって粒子が自由になる。強い分子間力では固体や液体になりやすく、高い温度では気体になりやすく、このバランスによって状態が決まる。