物質の3態（個体・液体・気体）
～すべての物質は個体・液体・気体の３態を取る～
原子同士が、目に見えるほどまで結合して巨大化すると、液体や固体になります。
しかしながら、温度を上げることで、気体にすることができます。
また、ものによっては、温度を上げないでも気体になったり、液体になったりします。
基本的に、すべての物質は、個体、液体、気体のいずれの状態も存在します。
窒素も液体窒素がよく実験に使われますね？
-196℃で窒素も液体になることができるんです。
さらには-210℃で凍らせることができます。
このようにすべての物質は、個体、液体、気体の状態を取ることができます。
これを物質の3態といいます。
物質の３態は常に変化している
物質の３態は常に変化しています。
たとえば、水ですが、水は３０℃くらいでも、すべてが液体になっているわけではありません。
一部の水は気体になり、また、気体になった水は液体になったり。常に変化しています。
変化していないように見える状態を「平衡状態」といいます。
状態図～物質の３態は温度と圧力で決まる
状態図は、温度と圧力で物質が個体・液体・気体 ３態のどれをとるかが分かり、物質の３態は温度と圧力で決まります。
温度と３態
個体と液体、気体は、結合が取れて、小さくなれば、気体になっていくわけです。
この様子は「運動エネルギー」で考えましょう。
全ての原子は動いています。原子が結合したものも動いています。
個体はこの動きが制限され、振動しているだけの状態です。
液体は、ある程度動けるようになった状態です。
気体は完全に自由に動ける状態です。
温度は、運動エネルギーに比例します。
温度が高いということは、運動エネルギーも高いです。
つまり、温度を上げていくことで、運動エネルギーも高くなり、結合する力を振りほどくくらい動けるようと、個体から液体、ひいては気体になっていくわけです。
圧力と３態
圧力は力を面積で割ったものです。
P (N/m²)
圧力が加わると、密度が濃くなり、目に見える様になります。
動いていたものが、動けなくなり、気体が液体、ひいては個体になるわけです。
逆に圧力が低くなると、動けるようなり、個体が液体、ひいては気体になることができます。
