問2 図は，氷に一定の熱を加え続けたときの，温度の変化を表したものである。区間Ａ…
問1 ～問5 に答えよ。
問2 図は，氷に一定の熱を加え続けたときの，温度の変化を表したものである。区間Ａと区間 Ｂでは温度が変化しなかった。この説明として正しい文はどれか。下の1 ～4 のうちから一 つ選べ。
- 1 区間Ａでは，氷の内部と外部で温度の上がり方が異なり，全体として温度が変化しないため。温度が一定に保たれるのは内部と外部で温度の上がり方が違うためではなく、加えた熱が状態変化(融解)に使われているためです。
- 2 区間Ｂでは，加えた熱が分子の分子間の結びつきを弱めたり切ったりするのに使われたため。沸騰(液体から気体への変化)では加えた熱が分子間の結びつきを弱めたり切ったりするのに使われるため温度が上がらず、正しい説明です。
- 3 区間Ａでは，加えた熱が氷の体積増加に使われたため。区間Aで温度が変化しないのは氷が水に変わる融解に熱が使われるためであり、体積の増加が主な理由ではありません。
- 4 区間Ｂでは，加えた熱が分子の分子間の結びつきを強めるのに使われたため。沸騰では分子間の結びつきは強まるのではなく弱まったり切れたりするため、この説明は向きが逆で誤りです。
解説
正解は2です。図の区間Aは0℃で氷が水に変わる融解、区間Bは100℃で水が水蒸気に変わる沸騰にあたり、どちらも状態変化の間は加えた熱が温度上昇ではなく分子どうしの結びつきを変えるために使われるため、温度が一定に保たれます。区間Bの沸騰では、加えた熱によって分子間の結びつきが弱められたり切られたりして、液体の水が気体の水蒸気に変わっていきます。温度が変化しない区間は、内部と外部の温度差や体積変化ではなく、状態変化に熱が使われていることが理由です。
出典：文部科学省ホームページ（https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00019.htm）を加工して作成