理科における「熱」について

4月になりいろいろなところで桜が咲き始めましたね。

新生活が始まる皆さんも多いのではないでしょうか？

実は私も4月から新たに松江の山代教室に異動になりました。

まだまだ慣れないところもありますが頑張ります‼

さて今回は「熱」のお話しです。

この熱は化学分野と物理分野で取り扱う単元です。

さてさくらっこくん、身近なところで熱ってどんなイメージがある？

そうだね、分かりやすいところで言うと物の熱い、冷たいですね。

水がお湯になるのも熱によって温められるからであり、

熱かったものが冷やされるのも熱が失われて温度が下がるからなのです。

しかし現象によっては化学分野のお話になり、

はたまた物理分野のお話になるので、実は熱は少し難しい分野なのです。

これからしばらくはこの熱の化学、物理分野ごとのお話しをしていきます。

今回は熱と温度の関係を主にお話しします。

水は温めるとお湯になり、冷やすと氷になりますね。

水に限らず物体は熱くなったり冷たくなったりします。

これはどうしてでしょうか？

実は物体は他のものから熱をもらったり奪われたりして温度が変化するのです。

基本的に物体は他から熱を与えられると温度が上昇します。

水も温かいものに触れるとどんどん温度が上昇し、

お湯になるか蒸発して水蒸気になってしまいます。

また、冷たいものに触れると温度は下がります。

水に氷を入れると水は氷に熱を奪われ温度が下がります。

そのため冷たい水になるのです。

逆に氷は水から熱をもらうことになるので、氷の温度が上がり融けてしまうのです。

さて、さっきは熱のやり取りによって温度が変化する場合のお話でした。

これは自ら物体が熱を発しているのではありません。

しかし温かいものに触れているわけではないのに温度が上がるものもありますね。

例えばドライヤーやエアコンはスイッチを入れると温かい風が出てきますね。

スマホやゲームも長時間使ったり充電していると熱くなることがありませんか？

実は電化製品は使い続けることで熱が生まれるのです。

詳しく言えば…

電化製品を動かすのに電気エネルギーが必要になるのですが、

その電気エネルギーの一部が使っているうちに熱エネルギーに変わるのです。

このため、長時間電化製品を使っていると、

そのもの自体が熱くなってしまうことがあるのです。

ドライヤーやエアコンはこの熱エネルギーを使って暖かい風を作り出しています。

電気ポットやIHクッキングヒーターも、

熱エネルギーを使ってお湯を沸かしたり料理ができるようにしているのです。

2番の話は主に電化製品の話でしたが、

自分から熱を発するものとして、他にカイロがあります。

さくらっこくん、カイロはどうして温かくなるのかな？

よく知っていたね‼

カイロの中に入っている鉄粉が空気と触れて、酸化することで熱が生じるのです。

鉄粉の量によって酸化が続く時間が決まるので、

すべての鉄粉が酸化するとカイロは熱を発しなくなります。

酸化は一種の化学反応なので、

このように化学反応によって熱が生じる場合もあるのです。

まとめると熱のやり取りによって温度が変わるもの、

化学反応によって熱が生まれるものは化学分野のお話、

熱エネルギーを作り出すものは物理分野のお話になります。

次回は化学分野の熱のお話をします。お楽しみに‼