化学熱力学物質の状態・構成・変化理科生活と物質

気化とは?蒸発と沸騰は違う?物質ごとで気化しやすさが違う理由は?理系ライターが解説

よぉ、桜木建二だ。

今回のキーワードは「気化」だ。物質は温度と気圧によって固体、液体、気体のうちどれかの状態をとる。物質が気体に変わる現象のことを気化というが、気化の中にも「蒸発」や「沸騰」、「昇華」という言葉がある。
まずはその言葉の違いを紹介していくぞ。また、水とアルコールを比べたとき、気化しやすい方はどちらだろうか?さらに、気化のしやすさを決める「もの」の正体を解説していくぞ。

今回は気化をテーマに、「言葉の意味の違い」や「気化のしやすさは何で決まるのか」を化学に詳しいライターリックと一緒に解説していくぞ。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

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ライター/リック

高校生で化学にハマり、大学院までずっと化学を勉強してきた化学オタク。今は化学メーカーで働きながら化学の楽しさを発信する。

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気化とは「気体になること」

気化とは、液体が気体に変わる現象の総称です。「蒸発」と「沸騰」があります。そして、固体が直接気体に変化する「昇華」という現象も気化に含めることがあるんです。

まずは、物質の三態を簡単に解説していきますね。

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物質の三態を簡単におさらい

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それでは、物質の三態をおさらいしていきましょう。物質には「気体」「液体」「固体」の3つの状態があり、それぞれの物質は温度・圧力に応じて、3つの状態のどれかをとります。「超臨界状態」という状態もありますが、今回は省略しますね。

水を想像すると分かりやすいですが、気体=水蒸気、液体=液体の水、固体=氷です。分子の状態は大きく異なっており、気体ではそれぞれが独立し、好き勝手に動き回っています。液体では、気体と同様に動き回っていますが、それぞれがいつでも衝突している状態です。固体は、分子は動き回らず、ほぼ定位置で振動しています。

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温度と圧力を調整すると状態が変化する

そして、温度と圧力を調整することで「固体⇄液体⇄気体」状態を変化させることができるんです。液体から気体へ変化する際の熱量を気化熱や蒸発熱と呼びます。

それぞれの状態変化には名称がついており、固体→液体は融解、液体→気体は蒸発です。物質の三態についてはさらに詳しく解説した記事がありますので、そちらをあわせてチェックしてみてください。物質の三態は化学の基本なので、それぞれの状態の名前と状態を行き来する現象の名前は覚えておいてくださいね。

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蒸発と沸騰の違いはチェックしておけ!

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