熱とものの変化

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１．空気と水の温度と体積

(1)空気の温度と体積　・空気を温めると、膨張して体積が増える。　・空気を冷やすと、収縮して体積が減る。　・温めたとき、冷やしたとき、一定の空気は体積が　　変化するものの、重さは変化しない。　右の実験のように、空気の入ったフラスコ　をお湯の中につけると、フラスコの中の空気　が温められて膨張し、体積が増えて、色水　は右に動く。
反対に、フラスコを冷たい水につけると、フラスコの中の空気が冷やされて収縮し、体積が　増えて、色水は左に動く。
(2)水の温度と体積　・水を温めると、膨張して体積が増える。　・水を冷やすと、収縮して体積が減る。　・温めたとき、冷やしたとき、一定の水は体積が変化　　するものの、重さは変化しない。　右の実験のように、色水の入ったフラスコ　をお湯の中につけると、フラスコの中の色水　が温められて膨張し、体積が増えて、色水　は右に動く。

２．金属の温度と体積

(1)金属の温度と体積　・金属を温めると、膨張して体積が増える。　・金属を冷やすと、収縮して体積が減る。　・温めたとき、冷やしたとき、一定の水は体積が変化　　するものの、重さは変化しない。　右の実験のように、輪を通る金属を熱する　と、金属は温められて膨張し、体積が増えて、　輪を通らなくなる。　金属を冷やすと、また通る。
鉄→銅→アルミニウムの順で体積が大きくなりやすい。

３．水の温度変化

(1)水の状態変化
　氷を熱していく、はじめ氷の温度が上がる。
　0℃になるととけはじめ、0℃のままで氷と水の状態が続く。
　氷がとけ終わると、水だけとなり温度が上昇していく。
　100℃になると、ふっとうし、100℃のままで水と水蒸気の状態が続く。

(2)水の体積変化

　・水が氷になると、重さは変化しないが、体積は約1.1倍
　　になる。
　・水が水蒸気になると、重さは変化しないが、体積は
　　約1700倍になる。

　下の実験で、水がふっとうすれば風船がふくらみ、冷や
　すとしぼむ。しぼんだときに水がたまり、この水が蒸留水
　である。

４．熱の移動

(1)熱の移動と温度

　・温度の高いものと温度の低いものがふれあうと、
　　高い温度のものは熱がうばわれ、温度が下がり、温度の低いものは熱を受けとり、温度が
　　上がる。

　20℃の水200gの中に50℃の水100gを
　入れると、はじめは20℃の水は急に上
　がり、50℃の水は急に下がる。
　
　2つの温度の変化がゆるやかになり、
　やがて同じ温度になる。

(2)温度の変化
　・変化する温度は水の重さの逆比になる。
　　上の実験の場合、20℃の水200gと50℃の水100gの重さの比は2：1。
　　変化する熱の比は1：2になるので、50-20＝30℃を1：2で分け、20℃の水は10℃上がり、
　　50℃の水は20℃下がる。

(3)熱量
　1カロリー…1gの水を1℃上げる熱量。

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この授業を担当する森川すみれ先生です

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