看護学科の化学講義(12)状態変化

前回の講義に対する質問コメント感想その他いろいろの紹介

先週の講義録および補講の講義録参照

• (10)化学反応式
• (11)放射能と放射線

前期試験模擬問題の配付

• 2011年度前期試験模擬問題

試験は関数電卓持ち込み可．前期と後期をあわせて2回のテストで120点とれれば合格．

●前期がんばって後期が楽になりたいです．後期は有機とかですか?●テスト頑張ります．(高校の)貯金ないけど頑張ります．●化学は苦手だけどテスト勉強がんばろうと思います．●模擬問題やってテスト対策がんばります．●試験まじがんばります!!後期分の点数かせぎます!!●テスト対策ありがとうございます!!!!●テスト勉強がんばろうと思いました．●テストがんばります．多分．●テストの模擬問題ありがとうございます．ちょーありがたいです．本当に．テストのりきれそうです!●テストそのまま出ますか?●軌道のところはテスト出ない感じですか?

まったく同じ問題は出しません．どこが出ないのかは模擬問題から判断せよ．

状態変化とエネルギーの出入り

固体，液体，気体と状態が変わる際に，熱エネルギーの出入りが伴います．例えば氷の入った容器を暖めて行き，温度の変化を温度計で見て行くと，温度が氷点下から単調に 0 ℃まで上昇し，ここでいったん0 ℃の状態が続きます．このとき，容器内は氷と水とが共存した状態となっています．時間が経つにつれて氷の量が減り，水の量が増えて行きます．温度計の目盛りは0 ℃を指したままですが，容器内では，与えられた熱エネルギーが，氷→水の状態変化に用いられているのです．これは，氷から水に状態を変化させるためにエネルギーが必要だということを示しています．

同じことが水→水蒸気の状態変化においても見られます．液体の水を水蒸気として蒸発させるためには，熱エネルギーが必要です．温度計の目盛りは100 ℃を指したまま動かなくなりますが，その際に加えられた熱エネルギーは，水→水蒸気の状態変化に利用されています．

●昔の人は化学的なことを理解して水まきを行っていたのでしょうか?何となくやっていたらすごいですね．●状態変化の言葉ややこしいです・・・．●それぞれ比熱によっても必要なエネルギー量が違ってややこしかった．●単位難しいですね●状態変化，単位の付け方がわかりません．単位を－1乗するのはなぜですか?●今日の確認問題苦手．よくわからない．●復習します．●有効数字がどうしたらいいのかわかりません．●問題，苦戦しました・・・●上の問題の数値の書き方(有効数字など)がわからなかったので，どのように書けば良かったのか教えていただきたいです．●状態変化高校のときからキライでーすー!!でもちょっとわかった気がします．テスト満点を目指してがんばります．●クーラーってすごくたくさんの電気を使っていそうだなと思いました．●熱エネルギーが一番苦手なので集中してきいていました!!●この範囲は苦手なのでしっかりとできるようになりたいです!

状態変化の応用例：エアコンのクーラーモードとか冷蔵庫とか

状態変化に伴う熱エネルギーの出入りを利用すると，熱を移動させることができます．このことを応用した身近な例が，エアコンのクーラーモードです，エアコンには室内機と室外機とがあります，両者をつなぐパイプの中には，冷媒と呼ばれる物質が入っています．室内において冷媒は気体の状態からスタートします．これが屋外に移動した際，室外機において圧縮されます．圧縮に伴って冷媒は気体から液体に状態変化し，その際に発熱します，発熱した熱は冷却ファンによって周囲に放出されます．熱を奪われた冷媒は外気温より少し高いくらいの温度まで冷却され，室内に戻されます．室内では冷媒に加えられる圧力を下げることによって，冷媒を蒸発させます．この蒸発に周囲の熱エネルギーが用いられます．この際，周囲は熱エネルギーを失うため，室内の温度は下がります．同じ仕組みが冷蔵庫や冷凍庫でも利用されています．

●クーラーのしくみ初めて知りました!!!!●エアコンのしくみ楽しかったです．●クーラーの原理を始めてしった．●エアコンのしくみがよくわかりました．なぜ冷蔵庫の周りが熱いのか，何か沸騰し，液体が手につく際，熱さを感じる理由も納得できました．●クーラーのしくみがわかって楽しかった!テスト頑張る!●クーラーのしくみが分かった．けど難しかった!●クーラーのしくみはなんとなく分かったような分かっていないような．状態変化は私たちの生活に役だっているということは分かりました!!●今年は節電するためにクーラー考えて使います!!●打ち水は朝やらないと意味がないということを知った!!●打ち水は昼間に行うと逆効果であることを知り驚きました．クーラーのしくみがおもしろいと思いました．●クーラーとか冷蔵庫とかそういうことを考えた人は本当にすごい人だと思いました!●最初にエアコンのしくみを考えた人，すごいなと思いました．設定温度の違いにはどこの過程のどのような違いなのかなと思いました．また，室外機はどのようにそうじしたらいいのでしょう?●クーラーのしくみを初めて知った!感動!

●クーラーのしくみで．室温以下の気体(水蒸気?)が室内に送風されて，冷媒の温度が上昇するとき，逆に下がるものは何ですか?この場合の冷媒は水?だから空気そのものが熱をうばわれるのですか?

下がるのは室温．

●エアコンのしくみがわかって面白かったです!いつか解体してみたい．むりだけど．

取り付け工事や取り外し工事は見ておくとよい．

その他

●今日早かったです!●特にありません．●水曜日出ればよかったな〜原子力のこととか色々知りたかった．テストがんばります．●水曜日のコメント見て出れば良かったと後悔しています●試験嫌だ●テスト嫌だー●今日は病み上がりなので身体がつらかったです．早く体調が万全になってほしいです●先生髪きりました?●先生髪切りましたね．似合ってまーす．水曜日休んでごめんなさい・・・●寝てしまいました．すいません．頑張って写したノートも解読できるか怪しいことに・・・．もうすぐテストなので焦ります．●ごめんなさい．なんかわかりませんでした．復習しておきます．

●途中眠くなってしまったので最後のスライドを途中にやっていただくと目が覚めるかなと思いました．

章の切り替わりのときにスライドをもってくることもあります．

●打ち水はなぜ太陽が出る前にするのですか?●なんで打ち水は昼だと逆効果なんですか?

いちどに蒸発させると水蒸気が熱を抱え込んだまま残ってしまって熱を持ち去ってくれないから．

●質問なんですけど，冷感ジェル塗ったら冷たいやつって今日の授業に関係ありますか?

今日の範囲とは関係ありません．メントール(ハッカの主成分)などの薬品によるものでしょう．

●エアコンつけると水がいっぱい出てきます(外に)．あの水は何ですか?どこからきてるんですか?湿気の水分ですか?

はい．室内の湿気です．

●最近暑いので冷たいおいしい食べ物を食べたいのですがキッチンケミストリーで何かつくれませぬか?

冷蔵庫にご相談ください．

●暑がりなのにクーラーつけるとお腹が痛くなります．どうすればいいですか?

私だったら室温が何℃で腹痛が起こるのかのデータをとりますね．そういうデータをとっているときに限って腹痛が起こってくれないんですよ．それを利用する．

次回予告

気体の性質を学びます．そして化学反応のしくみへ．

リンク

www.tnojima.net
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生命科学のための基礎化学―無機物理化学編