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,モル蒸発熱,モル比熱,モル融解熱,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
  • 1 kgあたりではなく1 molあたりで考えるモル比熱,モル融解熱,モル蒸発熱
  • 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
  • 状態変化と日常生活,身体の機能
    • 氷のうは氷の融解熱で身体から熱を奪う
    • 人体は体温を一定に保つために汗に含まれる水の蒸発熱を利用している
    • 打ち水は水の蒸発熱で気温を下げている
  • エアコンに使われているヒートポンプのしくみ

配付物

本日の確認問題+自宅学習資料→ 【10】物質の性質と状態

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

質問

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それは気体の1 atm,0 °Cにおけるモル体積.液体のエタノールには適用できない.

  • 汗を出すと水と塩が出る体質なのですが,塩は何に役だっているのでしょうか?

浸透圧調整.後期にやる.

  • なぜ加圧すると冷媒の温度が上がり,減圧すると上がるのか?

同じ運動エネルギーが狭い空間に閉じ込められるから.

[kJ K−1 kg−1]→[kJ K−1 mol−1] の黒板の換算の説明をもう一度お願いします.

次回の配付物に詳しく書いておいた.同じ説明は2回やらない.

  • ET学科2017年度前期試験模擬問題[3]問1の最終計算が3.15×1025となっていますが,電卓で計算すると3.14456×1025となります.

説明のために一段ずつ計算結果を出しながら四捨五入して行ったものを答えにした結果そうなってます.なお,試験の計算問題ではそういうのが起こるので,最小桁にばらつきが出ることを含めて正答の範囲を設けています.

  • クーラーのしくみは「ペルチェ素子」を使っていると考えていたが,ヒートポンプを用いた方が工業的に効率がいいのか疑問だ.

圧倒的にヒートポンプのほうが効率がよい.ペルチェは発熱と冷却が同時に起こり,冷却側だけを利用しているので無駄な発熱にもエネルギーを使っている.カーエアコンとか小型機器内部冷却とかで,ヒートポンプを組み込むのが難しいときに使う.

コメント

  • 高校の化学の先生が雪があるおかげで寒くないと言っていたことを思い出しました.
  • 熱中症になると汗が止まるという話をよく聞くが,今回の講義を聞いてその理由が分かった.
  • 熱化学の視点から人間の体温が一定に保たれる仕組みが理解できました.
  • エアコンの仕組みがよく分かりました.
  • エアコンのしくみと冷蔵庫のしくみが同じだったことにびっくりした.
  • 冷媒と風の温度が複雑だけど全部のつながりが見えてくれば分かりやすいことがわかりました.
  • エアコンの室外機が何のためにあるのか分からなかったが,知ることができてよかった.また,エアコンの空気の冷やし方も分かってよかった.
  • 室外機は邪魔なだけだと思っていたが意味があることを知った.
  • 室外機の仕組みを今まで知らなかったのでためになった.
  • 子どもの頃に「サウナだ!」と言って暑い夏の日の午後に室外機の前で居座っていたのを思い出しました.あの頃は元気だった.
  • エアコンと室外機の仕組みと重要性がわかった.サウナは効果的ではない打ち水を利用したもの.
  • ヒートポンプの仕組みを今日は初めて知りました.とても面白かったです.家に帰ったら室外機を見てみようと思います.たしか草だらけだったような・・・
  • 実家に帰省したとき室外機を掃除しようと思いました.
  • 室外機の役割を知れて良かったです.おうちにかえったらみてみようと思う.
  • エアコンの仕組みをくわしく知れてとても興味深かったです.特に室外機から温かい風が出る理由が面白かったです.
  • エアコンってよく見ると僕に似てかっこいいですよね.
  • 地球温暖化とエアコン使用率は共に上昇している気がする.
  • パソコンにもファンが付いていて何のためについているのか疑問に思っていたが今日理解できた.
  • 正しい打ち水の仕方を知れてよかったです.
  • 打ち水参加しようかな〜
  • 打ち水やってみようと思います.
  • 気温が上がってからの打ち水は効果があまりないことを知れてよかった.
  • 打ち水で気温が上がる前に撒くというのは知らなかったです.よくTVで見ていてももおう暑くなっているときに撒いている感が・・・
  • エネルギーの計算は単位をつけてやると分かりやすかった.
  • 単位を書いて計算したり考えることが重要だと改めて感じた.
  • 高校の時やっていたことが多かったので楽だった.
  • 加熱曲線がなつかしかった
  • 熱エネルギーを放出したり受け取ったりの関係性が高校の時から苦手でしばらく考えないと分からないレベルだったけど,先生のおかげで理解しやすくなりました.
  • 温度が上がるのか下がるのか分からないときがある.
  • 先生の講義を受けてから換算技術が上達しました.
  • 計算が前よりも少しできるようになりました
  • 単位の消し方がわかった.
  • 化学は生活との関わりが深いなと感じた.
  • 今日は理解できたのでよかったです.
  • 分かりやすかったです.
  • エアコンや冷蔵庫が変わってもスムートを想う気持ちは変わらないんだぁって.
  • 先生だいすき!!!
  • うーん難しい
  • 複雑だった.
  • テスト近づいて来て不安がたくさんですが頑張ります.
  • テスト頑張ります.
  • 卍でした
  • 特になし.
  • 特になし
  • 特になし
  • 特になし
  • 特になし
  • 特になし!
  • とくになし

出席者数推移

(1)95→(2)95→(3)93→(4)94→(5)96→(6)92→(7)91→
(8)88→(9)84→(10)87.

次回予告と自宅学習

第9章「気体の性質」を学びます.本日の配布物 に記載された指示に従って予習し,理解できない点は学習サポートセンター(ASC)で個別指導を受け解決しておくこと.

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