物質の状態完全ガイド

状態をタップすると、その分子の振る舞いを確認できます。

固体

分子が固定された秩序ある配列で密に詰まっており、その場で振動していますが自由に動き回ることはできません。これにより固体は圧縮に対して抵抗し、一定の形と体積を持ちます。

液体

分子は互いに近くにありますが、動き回ったり互いにすり抜けたりすることができ、これにより液体は一定の体積を持ちながらも決まった形を持たず、流れて容器の形を取ることができます。

気体

分子は大きく離れて広がり、あらゆる方向に自由かつ急速に動き回っており、これにより気体は決まった形も決まった体積も持たず、利用可能などんな空間にも広がることができます。

プラズマ

原子から一部の電子が奪われることで、荷電粒子が混ざり合った状態が作られる、イオン化した気体状の状態で、恒星や雷の中に見られ、宇宙で最も一般的な物質の状態とされています。

融解と凝固

固体と液体の間の状態変化で、固体の硬い分子構造を壊すためにエネルギー(熱)が加えられる(融解)か、分子を再び固定した配列に閉じ込めるためにエネルギーが取り除かれる(凝固)ことで起こります。

蒸発と凝縮

液体と気体の間の状態変化で、液体の緩やかな構造から分子を完全に解放するためにエネルギーが加えられる(蒸発)か、気体分子を再び集めて液体に戻すためにエネルギーが取り除かれる(凝縮)ことで起こります。

なぜプラズマは日常的な物質の議論からしばしば除外されるのか

固体、液体、気体はほとんどの人が日常生活で出会う3つの状態ですが、実はプラズマは宇宙で最も豊富な物質の状態です。太陽をはじめとするほぼすべての恒星は主にプラズマで構成されているためです。ただ、地球表面では通常の条件下で自然にはあまり発生しません。

よくある質問

物質は液体にならずに固体から直接気体に変化することはありますか?

はい。この過程は昇華と呼ばれ、ドライアイス(固体の二酸化炭素)がよく引き合いに出される日常的な例で、通常の大気圧下で液体の段階を経ることなく、固体から直接気体に変化します。

この4つの状態以外にも物質の状態はありますか?

はい。物理学者たちは、絶対零度に近い温度で形成されるボース=アインシュタイン凝縮体のような、極端な実験室条件下で生じるさらに珍しい物質の状態も特定していますが、これらは専門的な物理学の文脈以外ではあまり議論されません。