この項目では、物理化学の図について説明しています。力学の図については「 位相空間 (物理学) 」を、あいずについては「 合図 」をご覧ください。 「 状態図 」はこの項目へ 転送 されています。状態遷移図については「 状態遷移図 」をご覧ください。 物質の 三態 と温度、圧力の関係を示す相図の例。横軸が温度、縦軸が圧力、緑の実線が融解曲線、赤線が昇華曲線、青線が蒸発曲線、三つの曲線が交わる点が 三重点 。 相図 (そうず、phase diagram)は 物質 や 系 ( モデル などの仮想的なものも含む)の 相 と 熱力学 的な 状態量 との関係を表したもの。 状態図 ともいう。 例として、 合金 や 化合物 の 温度 や 圧力 に関しての相図、モデル計算によって得られた系の磁気構造と温度との関係(これ以外の関係の場合もある)を示す相図などがある。 目次 1 自由度 1. 1 温度と圧力 1. 2 組成と温度 2 脚注・出典 3 関連項目 自由度 [ 編集] 温度と圧力 [ 編集] 三態 と温度、圧力の関係で、 液相 (liquid phase)と 固相 (solid phase)の境界が 融解曲線 、 気相 (gaseous phase)と固相の境界が 昇華曲線 、気相と液相の境界が 蒸発曲線 である [1] 。 蒸発曲線の高温高圧側の終端は 臨界点 で、それ以上の高温高圧では 超臨界流体 になる。 三つの曲線が交わる点は 三重点 である。 融解曲線はほとんどの物質で図の通り蒸発曲線側に傾いているが、水では圧力が高い方が 融点 が低いので、逆の斜めである。 相律 によって、 純物質 の熱力学的 自由度 は最大でも2なので、温度と圧力によって,全ての相を表すことができる [2] [3] 。 組成と温度 [ 編集] 金属工学 においては 工業 的に 制御 が容易な 組成 -温度の関係を示したものが一般的で、合金の性質予測に使用される。 脚注・出典 [ 編集] [ 脚注の使い方] ^ 戸田源治郎. " 状態図 ". 日本大百科全書 (小学館). Yahoo! 百科事典. 物質の三態と熱量の計算方法をわかりやすいグラフで解説!. 2013年4月30日 閲覧。 ^ " 状態図 ". 世界大百科事典 第2版( 日立ソリューションズ ). コトバンク (1998年10月). マイペディア ( 日立ソリューションズ ). コトバンク (2010年5月).
こんにちは、おのれーです。2章も今回で最後です。早いですね。 今回は、物質が固体、液体、気体、と変化するのはどのようなことが原因なのかを探っていきたいと思います。 ■粒子は絶えず運動している元気な子! 物質の三態 図 乙４. 物質中の粒子(原子、分子、イオンなど)は、その温度に応じた運動エネルギーを持って絶えず運動をしています。これを 熱運動 といいます。 下図のように、一方の集気びんに臭素Br2を入れて、他方に空気の入った集気びんを重ねておくと、臭素分子が熱運動によって自然に散らばって、2つの集気びん全体に均一に広がります。 このような現象をを 拡散 といいます。たとえば、電車に乗ったとき、自分の乗った車両は満員電車でギュウギュウ詰めなのに、隣の車両がまったくの空車だったら、隣の車両に一定の人数が移動するかと思います。分子も、ギュウギュウ詰めで狭苦しい状態でいるよりは、空間があるならば、ゆとりをもって空間を使いたいものなのです。 ■温度に上限と下限ってあるの? 温度とは一般に、物体のあたたかさや冷たさの度合いを数値で表したものです。 気体分子の熱運動に注目してみると、温度が高いほど、動きの速い分子の割合が増えます。 分子の動きが速い=熱運動のエネルギーが大きい ということなので、温度が高いほど、熱運動のエネルギーの大きい分子が多いといえます。 逆に、温度が低いほど、動きの遅い分子の割合が増えます。つまり、温度が低いほど、熱運動のエネルギーの小さい分子が多いといえます。 つまり、温度をミクロな目でとらえてみると、 「物体の中の原子・分子の運動の激しさを表すものさし」 ということがいえます。 かんたんに言ってしまうと、高温のときはイケイケ(死語? )なテンション高めのパリピ分子が多いけれど、低温のときはテンション低めで冷静におちついて行動する分子が多いということです。 熱運動を小さくしていくと、やがて分子は動けなくなり、その場で止まってしまいます。この分子運動が停止してしまう温度が世の中の最低温度であり、絶対零度とよばれています。そして絶対零度を基準とする温度のことを 絶対温度 といい、単位は K(ケルビン) で表します。 このように、 温度には下限がありますが、実は上限はありません 。それは、分子の熱運動が活発になればなるほど、温度が高くなるからで、その運動エネルギーの大きさに限界はないと考えられているからです。 絶対温度と、私たちが普段使っているセルシウス温度[℃]との関係は以下の通りです。 化学の世界では、セルシウス温度[℃]よりも、絶対温度[K]を用いることが多いので、この関係性は覚えておいた方が良いかと思います。 ちなみに、ケルビンの名はイギリスの物理学者 、ウィリアム・トムソン(後に男爵、ケルビン卿となった)にとってなじみの深い川の名にちなんで付けられたそうです。 ■物質は忍者のように姿を変化させる!
4 蒸発熱・凝縮熱 \( 1. 013 \times 10^5 Pa \) のもとで、 沸点で液体1molが蒸発して気体になるときに吸収する熱量のことを 蒸発熱 といい、 凝縮点で気体\(1 mol\)が凝縮して液体になるとき放出する熱量のことを 凝縮熱 といいます。 純物質では蒸発熱と凝縮熱の値は等しくなります。 蒸発熱は、状態変化のみに使われます。 よって、 純物質の液体の沸点では、沸騰が始まってから液体がすべて気体になるまで温度は一定に保たれます 。 凝縮点でも同様に温度は一定に保たれます 。 ちなみに、一般的には蒸発熱は同じ物質の融解熱よりも大きな値を示します。 1. 5 昇華 固体が、液体を経由せずに直接気体にかわることを 昇華 といいます。 ドライアイス・ヨウ素・ナフタレンなどは、分子間の引力が小さいので、常温・常圧でも構成分子が熱運動によって構成分子間の引力を断ち切り、昇華が起こります。 逆に、 気体が、液体を経由せず、直接固体にかわることも 昇華 、または 凝結 といいます。 気体が液体になる変化のことを凝結ということもあります。 1. 物質の三態と状態図 | 化学のグルメ. 6 昇華熱 物質を固体から直接気体に変えるために必要な熱エネルギーの量(熱量)を 昇華熱 といいます。 2. 水の状態変化 下図は、\( 1. 013 \times 10^5 Pa \) 下で氷に一定の割合で熱エネルギーを加えたときの温度変化の図を表しています。 融点0℃では、固体と液体が共存しています 。 このとき、加えられた熱エネルギーは固体から液体への状態変化に使われ、温度上昇には使われないため、温度は一定に保たれます。 同様に、沸点100℃では、加えられた熱エネルギーは液体から気体への状態変化に使われ、温度上昇には使われないため、温度は一定に保たれます。 3. 状態図 純物質は、それぞれの圧力・温度ごとに、その三態(固体・液体・気体)が決まっています。 純物質が、さまざまな圧力・温度においてどのような状態であるかを示した図を、 物質の状態図 といいます。下の図は二酸化炭素\(CO_2\)の状態図です。 固体と液体の境界線(曲線TB)を 融解曲線 といい、 この線上では固体と液体が共存しています 。 また、 液体と固体の境界線(曲線TA)を 蒸気圧曲線 といい、 この線上では液体と固体が共存しています 。 さらに、 固体と気体の境界線を(曲線TC)を 昇華圧曲線 といい、 この線上では固体と気体が共存しています 。 蒸気圧曲線の端には臨界点と呼ばれる点(点A)があり、臨界点を超えると、気体と液体の区別ができない超臨界状態になります (四角形ADEFの部分)。 この状態の物質は、 超臨界流体 と呼ばれます。 3本の曲線が交わる点は 三重点 と呼ばれ、 この点では気体、液体、固体が共存しています 。 三重点は、圧力や温度によって変化しないことから、温度を決定する際のひとつの基準点として使われています。 上の図の点G~点Kまでの点での二酸化炭素の状態はそれぞれ 点Gでは固体 点Hでは固体と液体が共存 点Iでは液体 点Jでは液体と気体が共存 点Kでは気体 となっています。 4.
「融解熱」はその名の通り『固体の物質が液体に変化するときに必要な熱』を意味し、単位は(kJ/mol)を主に使います。
蒸発熱と単位とは? 蒸発熱も同様です。『液体が気体に変化するときに必要な熱量』で、この単位も基本的に(kJ/mol)です。
比熱とその単位
比熱は、ある物質1(g)を1度(℃、もしくは、K:ケルビン)上げる際に必要な熱量のことで、単位は\(J/K\cdot g\)もしくは\(J/℃\cdot g\)となります。
"鉄板"と"発泡スチロール"に同じ熱量を加えても 温まりやすさが全く違う ように、比熱は物質によって様々な値を取ります。
確認問題で計算をマスター
ここでは、熱量の計算の中でも最頻出の"水\(H_{2}O\)"について扱います。
<問題>:いま、-30℃の氷が360(g)ある。
この氷を全て100℃の水蒸気にするために必要な熱量は何kJか? ただし、氷の比熱は2. 1(J/g・K)、水の比熱は4. 2(J/g・K)、氷の融解熱は6. 0(kJ/mol)、水の蒸発熱を44(kJ/mol)であるものとする。
解答・解説
次の5ステップの計算で求めることが出来ます。
もう一度先ほどの図(ver2)を掲載しておくので、これを参考にしながら"今どの場所に物質(ここでは\(H_{2}O\))があるのか? "に注意して解いていきましょう。
固体(氷)の温度を融点まで上昇させるための熱量
【化学基礎】 物質の構成13 物質の状態変化 (13分) - YouTube
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2020年9月29日 14:54 JST 更新日時 2020年9月29日 16:15 JST 三菱UFJ、三井住友、みずほの3メガが約3兆4000億円を融資 残りを日本政策投資銀行、農林中央金庫、三井住友信託銀行が担う 三菱UFJ銀行 など3メガ銀行を中心とした邦銀6行が、 NTTドコモ を完全子会社化する NTT に対して最大で4兆3000億円を融資する。NTTが29日、発表した。 融資額のうち、三菱UFJ銀、三井住友銀行、みずほ銀行の3メガが3兆4000億円を上限に融資する。残る9000億円を農林中央金庫、三井住友信託銀行、日本政策投資銀行が融資するという。 NTTは同日、約4兆2500億円を投じ、株式公開買い付け(TOB)によってドコモを完全子会社化すると発表した。会見したNTTの澤田純社長はTOB資金について「金融機関からのブリッジローンにより調達し、順次長期資金に切り替える予定」と説明した。普通株式の新規発行による資金調達は行わないとも述べた。 関連記事: NTTがドコモを完全子会社化へ、TOB総額4兆円-市場変化に対応 ( NTTの正式発表を受けて記事を更新します。更新前の記事で2段落目の農林中央金庫の社名を訂正済みです) 最新の情報は、ブルームバーグ端末にて提供中 LEARN MORE
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毎日ブログ生活1789日目 昨日は少し早く休めるかなと思ったら 次男から将棋やってくれ攻撃。 結局寝たのは12時近く。 どこかで少し休みたいですね。 閑話休題 私がもともと信用金庫に いたことを知っている ある方から 定期預金を担保に入れて お金が借りられる と聞いたのですが本当ですか?