化学-私たちの周囲の問題
前書き
この宇宙で見つかったものはすべていくつかの材料で構成されており、科学者はそれらを次のように名付けました “matter.” たとえば、私たちが食べる食べ物、呼吸する空気、石、雲、星、植物、動物、水、ほこり、すべてが物質として分類されます。
物質の粒子の特徴
物質の粒子は非常に小さく、通常、肉眼では見えません。
物質の粒子は継続的に動き続けます。これは、 “kinetic energy.”
粒子の運動エネルギーは温度に直接依存します。温度が上がると、運動の速度も上がります。
物質の粒子には引力があります。したがって、それらは互いに引き付け合います。
粒子の引力は粒子を一緒に保ちます。ただし、引力の強さは物質によって異なります。
物質の状態
物質には次の3つの状態があります-
Solid State
Liquid State
Gaseous State
それらについて簡単に説明しましょう-
固体の状態
すべての固体材料は、明確な形状、明確な境界、および固定された体積を持っています。
ほとんどの固体材料の圧縮率はごくわずかです。
すべての固体材料は、外力を受けたときにその形状を維持する自然な傾向があります。
固体材料は力を加えると壊れることがありますが、剛性があるため形状を変えることは非常に困難です。
液体状態
固体とは異なり、液体には固定された形状はありません。ただし、ボリュームは固定されています。
液体は、それらが保管されている容器の形を取ります。
液体は流動して形を変える性質があります。
ガス状態
固体でも液体でもない空気の形の物質は、気体として知られています。たとえば、酸素、窒素、水素など。
固体とは異なり、ガスは明確なサイズと形状を持っていません。
液化石油ガス(LPG –調理に使用される)などのガス。圧縮天然ガス(CNG –車両の燃料として使用)などは高い圧縮性を持っています。したがって、大量のガスを小さなシリンダーに圧縮することができ、簡単に輸送することができます。
ガスは通常、他のガスに非常に速く拡散する特性を示します。これが私たちが遠くから(良いか悪いかにかかわらず)においをかぐことができる理由です。
物質はその状態を変えることができる
水は3つの状態すべてに存在する可能性があります。たとえば、固体としての氷。液体としての水(H2O); ガスとしての水蒸気。次の図は、さまざまな状態での水の変換を示しています。
固体が溶けて液体に変わる温度(所定の大気圧で)は、次のように知られています。 “melting point.”
固体の融点は、その粒子間の引力の強さを示します。
氷の融点は273.16K、つまり0 ℃です。
溶融(すなわち、固体状態から液体状態への変化)のプロセスは、 fusion。
与えられた大気圧で1kgの固体材料を液体材料に変えるのに必要な熱エネルギーの量は、 latent heat 融合の。
与えられた大気圧で液体が沸騰し始める温度は、 “boiling point.”
水の沸点は100、つまり373 Kである0 C.
物質の状態が液体状態に変化することなく固体から気体に直接変化すること(またはその逆)は、次のように知られています。 “sublimation.”
現象、すなわちその沸点より低い任意の温度で液体が蒸気に変化することは、 “evaporation.”
固体二酸化炭素(CO 2)は高圧下で貯蔵されます。
固体CO 2は、圧力が1気圧まで低下後気体状態に直接変換されます。
Atmosphere(atm)はガスによって加えられる圧力の測定単位であり、圧力の単位はパスカル(Pa)です。1気圧= 1.01×105Pa。
第4の物質の状態
Plasma 超高エネルギー粒子と超励起粒子からなる状態です。
超励起粒子は、イオン化ガスの形で見られます。たとえば、蛍光管(ヘリウムガスを含む)とネオンサインバルブ(ネオンガスを含む)はプラズマで構成されています。