温度と水の体積の関係が分からない！！

質問

環境問題の話にこんな言葉がありました。
「海面上昇の最大の理由は、海水の温度上昇による熱膨張である」

海水って、温度が上がると体積が増える（水面が上昇する）のでしょうか？
昔、学校で
「液体が沸点に達して、気体になると体積が増える」
のような感じで習った気がして仕方ありません・・
つまり、いくら温度があがっても液体であり続ける限り、体積は一定（水面も一定）という気がするのです。

むしろ、普段の台所の経験上からは、
「温度が上がれば上がるほど、お湯は気体になって逃げていき、液体の水面は下がる」という感じがして仕方ありません。

それとも熱膨張と気化とは全く別物なのでしょうか？
どうか分かりやすく教えてください。

http://www.yasuienv.net/FraudTruthSLevel.htm

回答No.1

sanori · ベストアンサー

こんばんは。
一般に、液体が気体になるときは、体積が、大体１０００倍程度になります。

液体のままでも、温度が上がるほど体積は増えますよ。
こういう温度計を見たことがありませんか？
http://big-market.jp/image/coolband1.jpg
これは、温度が上がれば体積が増えることを利用しています。

たぶん、中学校辺りで、理科の先生が、水を入れたフラスコの底を熱したら、水が膨張してフラスコの口からあふれる、というパフォーマンスをしてくれていると思うんですが、見たことないですか？

なお、
水というのは特異な物質で、４℃のときに体積が最小になります。
たとえば、１℃と４℃を比べれば、１℃のほうが体積が大きいです。

お礼

ありがとうございます！確かに普通に温度計の存在は受け入れておりました・・・
すごく分かりやすかったです。
最後の４℃のお話も勉強になりました！

回答No.2

my3027

まず１つ気をつけなければいけないのが、液体→気体となる様な変化は「相転移」といって水→水蒸気や水→氷があります。ご存知のように相転移すると体積は大きく変わります。それが「液体が沸点に達して、気体になると体積が増える」です。従って熱膨張と気化(相転移）は別物です。

一方相転移しない状態を考えると、水で温度が上がるのは金属が温度が上がると膨張するのと同じです。温度上昇により原子運動が大きくなり、原子間の隙間が大きくなります。それが巨視的には体積増加になりと思います。

お礼

ありがとうございます。
熱膨張と気化は別物だったんですね。
勉強になりました！ありがとうございます！