FC2ブログ
セルフ塾は閉めましたが、そのままの名前でブログを続けます。独学,独習。教わるより,学ぶを重視。 セルフラーニングの方法,英語,数学などの情報を発信するつもりです。

固体は、手を握っているような状態だよ
 実力テストは、終わりました。

 中学3年生が、融点、沸点のところ(状態変化)がよく理解できない、というので、一斉授業をしました。状態変化は、中1の範囲です。

 水は、0℃以下のときは、固体だね。氷の状態。
 (これはみんなよく分かっています)

 このときはね、みんながきちんと並んでしっかりと手を握っているようなものなんだよ。水の分子が手を握っているんだ。
(黒板に丸を並べて描き、それを線でつなぐ)

 しっかり手を握っているから、勝手に動くことはできない。
 氷は動かしても形は変わらないでしょう。しっかり手を握っているからだよ。

 さて、それに熱を加えていく。熱を加えるということは、エネルギーを与えるということだよ。みんなはご飯を食べてエネルギーをもらっているね。ご飯を食べると元気になるだろう。それと同じ。氷に熱を加えると、水の分子たちは元気になる。動きたくなるんだ。まだ手を握ったままだけど、その場で足踏みをしたり、足を動かしてダンスを始める。

 すると、温度が上がっていく。(黒板に右上がりの直線のグラフを描く)
 そして、0℃になった。

 とても元気だよ。水の分子は。もう手を握ってなんかいられない。もっと自由に動いてダンスをしたくなる。だから、手を離すんだ。でもみんな一斉に手を離すわけではない。一人ずつはなしていく。(黒板の丸をつないでいた線を切り離す)


 手を離すにもエネルギーが必要なんだ。だから、このときに加えられる熱は、手を離すために使われるから、温度は上昇しない。0℃のままだ。

(黒板のグラフをx軸に平行に描く)

 一人が手を離した。そして、二人目が手を離す。3人目も。でも、まだ残りの水分子は手を握ったままだよ。

 手を離した水分子は、液体になっている。
 氷が解けていくのを見たことがあるだろう。氷の表面から解けていって、水になる。汗をかいているのに似ているね。その状態だ。

 だから、この段階では、水と氷が混ざった状態にある。これはテストによく出題されるから、注意。

 しばらくは0℃のままで一人ずつ手を離していく。そしてみんな手を離した。ここでみんな液体(水)になったんだ。でも手を離したけど、近くにはいる。いっしょだよ。でも手を握っていないから、だいぶ自由だ。
 だから、固体(氷)のときとは違う。丸い器に入れると丸くなる。四角い器では四角。こぼれることもある。分けることもできる。みんなばらばらだからだよ。

 熱を加え続ける。手は離れたので、また温度上昇が始まる。(黒板のグラフを右肩上がりに)

 そして、100℃になったよ。エネルギーはもうたくさんたくさんもらった。元気いっぱい。有り余っている。だから、みんなのそばにいることもない。飛び出していくんだ。飛び回ることもできる。だから一人ずつ飛び出していくんだ。(黒板の丸を一つずつとばす)
これが気体だ。水蒸気だね。

 固体から液体に変わるときのように一人ずつ飛び出していく。固体から液体に変わるとき、手を離すのにエネルギーが使われたね。今度も似ている。温度上昇には使われずに、飛び出すことにエネルギーが使われる。だから、グラフは平行になる。100℃のままだ。

 そして、液体と気体が混じった状態になる。そして液体が気体にすべて変わるとまた温度上昇が始まる。

 どうだ。イメージもてたかな。
スポンサーサイト



Copyright © セルフ塾のブログ. all rights reserved.