状態変化を解く・整理する5ステップ

各ステップをクリックすると詳しい説明と例が開きます。

ステップ 1：ステップ1: 3つの状態を粒子モデルで区別する

まず固体・液体・気体のちがいを「粒子の動き」で言いかえます。固体は粒子がぎっしり並んでその場で振動、液体はくっついたまま動ける、気体はバラバラに自由に飛び回る、と整理します。これだけで「形と体積が決まるか」がそのまま判定できます。

例題：例：氷は粒子が並んで振動 → 形も体積も決まる（固体）。水蒸気は粒子が自由に飛ぶ → 形も体積も自由（気体）。湯気は液体の水滴の集まりで気体ではない。

ステップ 2：ステップ2: 6つの状態変化の名前を矢印とセットで覚える

状態変化は融解・凝固・蒸発・凝縮・昇華・凝華の6つ。「固体→液体は融解」「液体→気体は蒸発」のように、必ず矢印の向きとセットで暗記します。問題文に出てくる現象を矢印に置きかえてから、名前を当てはめるのがコツです。

例題：例：冷たいコップに水滴 → 気体（水蒸気）→ 液体（水）だから凝縮。ドライアイスが消える → 固体 → 気体だから昇華。

ステップ 3：ステップ3: 温度変化グラフは『水平部分＝状態変化中』と読む

氷を加熱したときの温度－時間グラフは、温度が上がる区間と横ばいの区間が交互にあらわれます。水平になっているところは、加えた熱が粒子の状態を変えるのに使われるため、温度が上がりません。最初の水平部分の温度が融点、次の水平部分が沸点です。

例題：例：純粋な水なら、グラフの1つ目の水平部分は0℃（融点・氷＋水）、2つ目の水平部分は100℃（沸点・水＋水蒸気）。エタノールなら沸点は78℃。

ステップ 4：ステップ4: 質量と体積を分けて考える

状態変化では粒子の数は変わらないので、質量はいつも変わりません。一方、粒子の間隔が変わるので体積は変化します。液体→気体ではとくに大きく増え、水では水→水蒸気で約1700倍にもなります。ただし水だけは例外で、氷（固体）のほうが水（液体）より体積が大きい点に注意します。

例題：例：100gの氷をとかして水にする → 質量は100gのまま、体積は少し小さくなる（氷のほうが体積が大きいから）。逆に水を凍らせると体積が増えてペットボトルがふくらむ。

ステップ 5：ステップ5: 用語の判定は『純粋な物質か』『沸騰か蒸発か』をチェック

融点・沸点は純粋な物質では1点に決まり、物質を見分ける手がかりになります。また、液体→気体には沸騰（液体の内部からも気体になる）と蒸発（液面だけ）の区別があります。問題で「温度が一定」「物質名を答える」と聞かれたら、まず純粋な物質かを確認しましょう。

例題：例：加熱中に温度が100℃で一定になり、その後また上がりはじめた → 沸騰中は温度が一定なので、この物質は純粋な水と判定できる。一方、洗濯物が乾くのは沸騰ではなく蒸発（液面だけから気体になる）。

これだけは覚える

状態変化は物質そのものは変わらず、粒子の並び方・動き方が変わるだけ。名前は融解・凝固・蒸発・凝縮・昇華・凝華の6つを矢印とセットで暗記。質量は不変、体積は変化。グラフの水平部分は融点・沸点を示す。

「水蒸気＝湯気」と思い込むミスが多い。水蒸気は目に見えない気体で、湯気は冷えてできた液体の水滴。また「状態変化中は熱を加えても温度が上がらない」のは、熱が粒子の状態変化に使われるため。水は氷のほうが体積が大きい例外も要注意。