💡 ヒント:状態変化と潜熱

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

氷を加熱しても、すべて溶けるまで温度は 0℃のまま。沸騰中も 100℃のまま温度が上がらない――この間、加えた熱はどこに行ったのか?

答えは「分子間の結合を切るため」に使われている。固体→液体→気体と状態が変わるとき、温度上昇には使われず、分子をバラバラにするのに熱が消費されます。これが潜熱(融解熱・蒸発熱)です。

✏️ 求めるもの

水(または氷)の状態変化に必要な熱量を計算する。融解熱 \(L_f\) と蒸発熱 \(L_v\) の値を比較し、なぜ蒸発熱の方が圧倒的に大きいかを理解する。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 区間ごとに分けて計算:固体加熱・融解・液体加熱・蒸発・気体加熱の 5 段階
  2. 各区間で正しい式を使う:温度変化なら \(mc\Delta T\)、状態変化なら \(mL\)
  3. 合計:各段階の熱量を全部足す
注意

状態変化中は \(\Delta T = 0\) なので \(Q = mc\Delta T\) を使うとゼロになってしまう。融解・蒸発には必ず潜熱の式 \(Q = mL\) を使うこと。