図は、結晶固体及び非晶質固体の比容積と温度との関係を示したものである。温度アが示…
図は、結晶固体及び非晶質固体の比容積と温度との関係を示したものである。温度アが示すのはどれか。1つ選べ。液体過冷却液体比容積ガラス結晶ア温 度
- ⑴ 凝固点凝固点は液体が結晶として固化する温度で、比容積が不連続に変化する点です。
- ⑵ 沸点沸点は液体が気体になる温度で、固体の比容積の図とは関係ありません。
- ⑶ ガラス転移点過冷却液体からガラス(非晶質固体)へ移る際に比容積曲線の傾きが変わる温度がガラス転移点です。
- ⑷ 融点融点は結晶が融解する温度で、結晶では比容積が不連続に変化します。非晶質の傾きの変化点ではありません。
- ⑸ 結晶化温度結晶化温度は非晶質が結晶へ転移する温度で、ガラスと過冷却液体の境界ではありません。
この問題は問題の図(写真・図・表など)を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。
解説
正解は⑶です。液体を冷却すると、結晶化する場合は融点で比容積が不連続に減少しますが、急冷して結晶化しないまま過冷却液体となった場合は、ある温度で比容積-温度曲線の傾きが変わり、非晶質固体(ガラス)になります。この傾きが折れ曲がる温度がガラス転移点です。図では過冷却液体とガラスの境界にあたる温度がアなので、ガラス転移点になります。非晶質は結晶より溶解性が高い一方、安定性が低い性質があります。
出典:厚生労働省ホームページ(https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/0000198924.html)を加工して作成