物質の状態が変化することを状態変化といいました。状態が変化すると、物質の質量や体積、密度がどのように変化するのか確認しましょう。
状態変化と体積の確認問題
- 物質が固体、液体、気体と状態が変わることを何というか。
- 物質の状態が固体から液体に変化すると質量はどうなるか。
- 液体のロウが固体のロウになると体積はどうなるか。
- 液体の水が固体の氷になると質量はどうなるか。
- 液体の水が固体の氷になると体積はどうなるか。
- 固体のロウと液体のロウで密度が大きいのはどちらか。
- 氷が水に浮く理由を答えよ。
解答
- 状態変化
- 変化しない
- 小さくなる
- 変化しない
- 大きくなる
- 固体のロウ
- 液体の水よりも固体の氷の方が密度が小さいから。
【練習問題】状態変化と質量・体積・密度
［問題］下図のように、液体のロウをビーカーに入れ電子てんびんで質量を測定した。このとき、液体のロウの液面の位置を黒い線で記入した。その後、しばらく放置したところ、ビーカー内のロウが固まり固体となった。これについて、以下の各問いに答えなさい。
（1）この実験のように、物質が液体や気体に変化することを何というか。
（2）液体のロウが固体になったとき、液面のようすはどうなるか。上図のア～エから一つ選び、記号で答えなさい。
（3）液体のロウが固体になったとき、電子てんびんの示す値はどうなるか。次の中から正しいものを一つ選び、記号で答えなさい。
ア 質量が小さくなった。
イ 質量が大きくなった。
ウ 質量は変化しなかった。
（4）液体のロウが固体になったとき、ロウの密度はどうなると考えられるか。
（5）次の文章は、温度により物質の状態が変わることについてまとめたものである。文章中の（ ）に適する言葉を、下の語群からそれぞれ選び、記号で答えなさい。
ア：気体 イ：固体 ウ：液体 エ：上がる オ：下がる カ：大きく キ：小さく
【解答・解説】状態変化と質量・体積・密度
（1）状態変化
温度によって物質が固体↔液体↔気体と状態が変化することを状態変化といいます。状態変化では、物質の粒子の集まり方が変化するだけで、物質そのものの性質は変化しません。
（2）エ
普通の物質であるロウの場合、液体から温度が下がり固体に変化すると、体積は小さくなります。これは、物質の粒子の集まり方が変化し、密集して粒子が集まるからです。液体のときにつけた印よりも真ん中付近がくぼんで固まります。
（3）ウ
物質が固体・液体・気体と状態変化しても、物質の質量は変化しません。これは、粒子の集まり方が変化しているだけで、粒子の数自体は変化しないからです。
（4）大きくなる。
普通の物質であるロウが液体から固体に状態変化すると、質量は変化しないのに体積は小さくなります。したがって、１cm³あたりの質量である密度は大きくなります。
（5）①オ ②イ ③エ ④カ ⑤ア
状態変化は、物質の粒子の集まり方の変化です。温度が低いと粒子の運動が小さくなり、体積も小さくなります。逆に温度が高いと粒子の運動が激しくなり、その粒子間の間隔が広くなり、体積が大きくなります。
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