Life + Chemistry

化学の講義録+大学を楽しく面白い学びの場に変える試みの記録 (北里大学・野島 高彦)

医療工学科の化学講義(10)物質の性質と状態

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キーワード

液化,液体,加熱曲線,気化,気体,凝固,凝縮,固体,昇華,蒸発,蒸発熱,固体,ヒートポンプ,沸点,融解,融解熱,融点,冷媒

講義内容の要約

  • 分子が乱雑に飛び回ってるのが気体,分子どうしが入れ替わるのが液体,分子どうしが入れ替わり不可なのが固体.
  • 固体が液体になるのが融解,液体が気体になるのが蒸発(または気化),気体が液体になるのが凝縮(液化),液体が固体になるのが凝固,固体が気体になるのと気体が固体になるのが昇華.
  • 融解に必要な熱が融解熱,蒸発に必要な熱が蒸発熱.
  • 状態変化では温度は変わらなくてもエネルギーは必要.
  • 熱エネルギーを与えて行った場合の温度変化を表すグラフが加熱曲線.
  • 氷を溶かして室温の水にするまでに必要な熱エネルギーの計算
  • 状態変化を利用して室内から屋外へ熱エネルギーを移すのがエアコンのクーラーモード.

該当する教科書のページ

第8章「物質の性質と状態」,91ページから100ページ

講義内容に関連したトピック

家庭用エアコンの変遷
室内機と室外機が一体化していて窓に組み込むタイプの装置から始まり,室外機が家屋の外に追い出され,リモコンが付き,ファンやセンサーが発達してきました.
家庭用冷蔵庫の変遷
毎日のように新鮮な食材を買ってきてその日のうちに食べていた時代には扉が1枚ある小型の冷蔵庫で用が済んでいました.日本人のライフスタイルが変わって週に一度まとめ買いをするようになって,冷蔵庫は大型になり,扉が何枚も付いたものが標準的なものになりました.家電の変遷は技術の進歩を教えてくれるのと同時に,人々が新しい技術を生み出した理由も教えてくれます.
氷のう
氷が融解するときに熱を奪うことを利用してアタマを冷やしています.冷たい物を載っけるだけでは不十分で,融解熱を利用することに効果があるのです.
打ち水
水が蒸発するときに熱を奪うことを利用して地面とその周辺を冷やしています.

質問

換算がむずいですテストで記述はありますか?

過去数年間 出してない

なんで固体→気体,気体→固体 両方とも昇華っていうんですか?

名前を分けようっていう動きもあるのですが,

物質にはそれぞれ融点・沸点がありますが,昇華する物質は昇華しはじめる温度というのはありますか?

昇華点

氷の融解熱と水の蒸発熱に差があるから,0 °Cの氷がすべて0 °Cの水になるための加熱時間と,100 °Cの水がすべて100 °Cの水蒸気になるための加熱時間に違いがありますか?

同じ出力で熱を供給し続ける道具があれば水蒸気にするほうが時間がかかる

水→水蒸気 や,氷→水 のkJ(2.26×103 kJとか335 kJなど)はどうやって測定してるんですか?

たとえば密閉容器内に電熱線を入れて温度変化を測定して

「エントロピー」と「エンタルピー」に違いはありますか?

エントロピーは系の乱雑さの尺度,エンタルピーは物質がもつエネルギー

風邪を引いたとき何故 頭を冷やすのですか?

脳が熱に弱いから

ノンフロン冷蔵庫は冷媒にフロンが使われていないだけですか?

はい

エアコンから水がたれてくるんですがそれは冷媒なんでしょうか?

部屋の湿気

高校の頃にエアコンから水が降ってきたことがあるが,エアコンの中の水はきれいなのか?

エアコンの「中」に水はない

超臨界流体というものを高校の時に習ったのですがあれって何なんですか?

圧力と温度を調節して気体と液体の両方の性質をもつ状態にしたもの
ここに説明ムービーがあります↓

出席者数推移

(1)91→(2)90→(3)86→(4)85→(5)83→(6)83→(7)84→(8)78→(9)77→(10)74

次回予告と予習

「気体の性質」を学びます.教科書の第9章(101ページから110ページ)を読み,例題を解いておくこと.

はじめて学ぶ化学

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