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吸熱反応と熱を吸収するとは？
- 化学のテスト勉強中の質問者は、吸熱と温度の関係について混乱しています。水が蒸発する際には蒸発熱を吸収するため温度が下がると考えていたため、液体から気体への変化は温度が上がるものだと思い込んでいました。
- しかし、実際には吸熱と熱を吸収するは同じ意味であり、水が蒸発する際には周囲の熱を吸収するため温度が下がるのです。このような熱の吸収によって物質の相変化が起こることを化学反応や状態変化の単元で学びます。
- 質問者自身は、融解熱や蒸発熱が吸収される過程で温度が下がるものだと解釈していましたが、それらは物質自体の温度が上がる過程の一部であり、物質の相変化に伴って起こるものです。質問者はどこで勘違いしているのか分からないと述べており、より詳しい説明を求めています。
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「吸熱」というのは文字通り「熱を吸収すること」です。 その時に物質の状態に変換がなければ温度は上昇します。たとえば、水が熱を吸収すれば温度が高くなります。 しかし、１気圧において、100℃の水が熱を吸収すれば、その熱を水の「温度上昇」に使うことはできません（100℃で沸騰するから）ので、「水の蒸発（気化）」に使われます。 また、吸熱反応であれば、化学反応そのもののエネルギー変化として熱を吸収します。つまり、見た目ではわかりにくいですが、熱を吸収するような変化が反応溶液内で起こっているということです。吸収された熱は反応に関与した分子などに蓄えられるということです。そうすると、その「反応に関与した分子など」以外のものがエネルギーを提供することになり、結果的に反応溶液の温度を下げることによってその熱をひねり出していることになります。言い換えれば、溶けているものが熱を（外からは見えない）内部エネルギーとして吸収し、その時に奪われた熱で周囲の温度が下がるということです。 要するに、何が熱を吸収し、何が（あるいはどのような変化が）その熱を提供するかということを明確に区別する必要があります。その際の変化は三態の変化であったり、温度変化であったり、内部エネルギーの変化であったりします。内部エネルギーの変化が吸熱であれば、見かけ上、その周囲の温度が下がります。 吸熱反応の場合の温度低下は、その熱を提供した反応溶媒などの変化が観察されたものであり、吸熱したもの自体の変化は見えません。 それとは逆に、物質の温度変化、融解、気化などの際の吸熱は、吸熱したもの自体の変化が観察されます。なので、両者の見た目の変化は逆になります。
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- OMTOMC2311
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もう遅いかもしれませんが一応回答します。 物質の三態を分子運動の強弱の順に並べると固体<液体<気体ですよね？ 固体が一番落ち着いていて気体が一番元気です。液体はその中間です。 仮に液体が気体になる場合、それなりに元気にしてあげなければなりません。つまりエネルギーを吸収させるのです。このエネルギーの吸収は実際では冷たく感じます。それはエネルギー(熱)が吸収されたためです。 固体から液体、液体から気体、これらの逆、さらには溶解、そして化学反応ですら、分子の気持ちになって考えればどのような反応熱か予測することができます。 確かに例外は存在しますが基本的にはこれで大丈夫です。 勉強の手助けになったら幸いです。
お礼
なるほど!! 物体を元気にするんですね^^ 考えやすかったです! これなら友達にも説明できると思います(´ω`*) ありがとうございました!
- sugar-health
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私もあやふやなので申し訳ないのですが回答させて頂きます。 確かに吸熱反応というのは温度を下げる反応だと思いますが、どっちかていうと「反応させるのに熱（すなわちエネルギー）を加える必要がある反応」の様な気がします。 熱化学方程式 CH4(気) + 2O2(気) = CO2(気) + 2H2O(液) + 891kJ [（左辺）→（右辺）の反応] 「メタン」と「酸素」が反応する事で「二酸化炭素」と「水」、「エネルギー」が生成されます。（発熱反応） [（右辺）→（左辺）の反応] 「二酸化炭素」と「水」、「エネルギー」を用いる事で、「メタン」と「酸素」が生成されます。これは、「吸熱反応」であり、この反応を起こすには「エネルギー」が必要です。 このようにエネルギーも他の物質と同じように素材として考えてみてはいかがでしょう？ 確かに水の（液体）→（気体）の反応は常温のものをわざわざ加熱するので温度の上り下がりが分かりにくいかもしれませんが、（気体）→（液体）や、（固体）→（液体）のように常温に放置する事で液体に戻る反応ならば、イメージしやすいのではないでしょうか？ 周りを冷やして（熱を奪って→エネルギーを取り込んで）氷が溶けたり、冷やされる（熱を奪われる）ことで水蒸気が湯気や水滴になったり…みたいな。 分かりづらい長文失礼いたしました。
お礼
考え方を変えてみるとおもしろいですね! 熱を奪うなどと考えるとわかりやすくなりました ありがとうございました^^
- alwen25
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＞水が蒸発する時に蒸発熱を吸収すると書かれています。 ということは温度が下がると言うことでしょうか? 夏に水を撒くようなときはそうですが、 加熱曲線で考えるならば、温度が下がるではなく、 加熱しても温度が上昇しないと考えたほうがいいです。 ＞それらは水自体の温度が上がる過程のもののように思えます。 水蒸気になってからさらに加熱しないと温度は上がりません。
お礼
吸熱＝温度計の温度が下がる ではなくて 温度が上がるはずなのに上がらない ということでしょうか。 むずむずしていたものが晴れたような気がします^^ ありがとうございました!
- Saturn5
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液体が気体になるのは吸熱反応です。（蒸発熱） 蒸発がおこれが温度が下がります。 例えば、２０℃の水を鍋に入れてコンロにかけてください。 温度が３０℃、４０℃、５０℃とあがっていきます。 これは外から熱を与えているからです。 ところが、１００℃になったらこれ以上温度は上がりません。 これは水が蒸発することによって熱を奪っているからです。 同じように、お風呂にはいって髪の毛が濡れているときに扇風機に 当たるとすぐに冷たくなりますね。これはやはり、水が蒸発して 熱を奪っているからです。 確かに、融解や蒸発の現象は温度が上がるときに見られます。 しあｋし、これは外から熱を与えているからです。 熱の出入りが無ければ、融解や蒸発はおこらない、または、 おこったときは温度が下がるようになっています。
お礼
なるほど! 加熱しても温度が上がらないということは 吸熱しているということなんですね! すっきりしました*゜+。 ありがとうございます!!
お礼
主語が何になるかによって エネルギーの動きの見方が変わってくるということでしょうか 「水の蒸発（気化）」にエネルギーが使われるという考え方など 全体的にすごく分かりやすかったです! ありがとうございましたｍ(_ _)ｍ