危険物乙4の物質の三態と状態変化｜融解・蒸発・昇華は熱を吸うのか出すのか

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重要度：○ 押さえておきたい論点です

最終確認：2026年9月24日

氷が溶け、湯が沸き、ぬれた手がひやっとするのは、物が固体・液体・気体のあいだで姿を変える状態変化です。危険物乙4では、この変化の名前と、そのとき熱を吸うのか出すのかが問われます。

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状態変化と熱 ── 融解・蒸発は熱を吸い、凝固・凝縮は熱を出す
状態変化の名前 ── 気体→液体は凝縮、固体→気体は昇華
潜熱と顕熱 ── 状態が変わる間は温度が止まる（沸騰中の水は上がらない）
確認問題
まとめ
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参考文献

状態変化と熱 ── 融解・蒸発は熱を吸い、凝固・凝縮は熱を出す

蒸発は熱を奪い、凝縮は熱を出す：ぬれた手は水が蒸発して熱を奪われ冷え、冷たいコップでは空気中の水蒸気が水滴になって熱を出す

固体→液体→気体の向きに変わるときは熱を吸い、逆の向きでは熱を出します。融解（ゆうかい）と蒸発は熱を吸う側、凝固（ぎょうこ）と凝縮（ぎょうしゅく）は熱を出す側です。

問われる形	○×	ポイント
氷が溶けて水になるとき、まわりへ熱を出す	×	融解はまわりから熱を吸う
水が固まって氷になるとき、まわりの熱を取り込む	×	凝固は融解の逆で、熱を出す
水が水蒸気になるとき、まわりへ熱を出す	×	蒸発は熱を吸う。打ち水で涼しくなる
冷えたコップの外に水滴がつくとき、熱を外へ出す	○	凝縮は熱を出す。凝固と取り違えない

物は、目に見えない小さな粒が集まってできています。固体では粒がほとんど動かずに並び、液体では入れかわりながら動き、気体ではばらばらに飛び回ります。

粒の動きを活発にするには、外から熱を加える必要があります。そのため、固体→液体→気体の向きに変わるときは熱を吸い、逆の向きでは熱を出します。 熱を吸うことを吸熱（きゅうねつ）、熱を出すことを放熱（ほうねつ）ともいいます。

ぬれた手に風が当たると冷たいのは、手の水が蒸発するときに手から熱を奪うからです。冷たいコップの外側の水滴は、空気中の水蒸気が冷やされて液体に戻ったもので、このとき水蒸気は熱を手放しています。

蒸発するときに吸う熱を蒸発熱（じょうはつねつ）といい、火を消すときにも使われます。燃えている物に水をかけると、水が蒸発するときに熱を奪い、温度を下げます。
この消火（しょうか）の仕方が冷却消火（れいきゃくしょうか）です。

化学プラントなどの工場では、タンクや反応器を水蒸気で温めます。熱交換器の中で水蒸気が水に戻るとき、凝縮で出る熱を相手に渡します。反対に蒸留塔の塔頂では、上がってきた蒸気を冷却水で冷やして凝縮させ、液に戻して取り出します。

状態変化の名前 ── 気体→液体は凝縮、固体→気体は昇華

6つの矢印と熱の向き：固体→液体→気体の向き（融解・蒸発・昇華）は熱を吸い、逆向き（凝固・凝縮・凝華）は熱を出す

気体が液体になる変化は凝縮で、凝固は液体が固体になる変化です。固体が液体を通らずに直接気体になる変化を昇華（しょうか）といいます。

問われる形	○×	ポイント
水蒸気が冷えて水滴に戻る変化の名前は、凝固	×	凝固は液体→固体。気体→液体は凝縮
ドライアイスやナフタレンが、液体にならずに小さくなる	○	昇華。融解や蒸発と取り違えない
硫黄を加熱して溶かし、そのまま気体にする変化も昇華	×	液体を通るので昇華ではない

変化の名前	向き	熱
融解	固体→液体	吸う
凝固	液体→固体	出す
蒸発（気化）	液体→気体	吸う
凝縮（液化）	気体→液体	出す
昇華	固体→気体	吸う
昇華（凝華）	気体→固体	出す

蒸発は気化（きか）、凝縮は液化（えきか）とも呼びます。気体から直接固体になる変化も昇華と呼びますが、凝華（ぎょうか）と呼び分けることもあります。どちらの名前で出ても、向きは気体→固体で、熱を出す側です。

凝固は液体→固体、凝縮は気体→液体で、どちらも熱を出す側です。 「固」の字は固体になる変化と結びつけると、取り違えを防げます。

冷凍庫から出したドライアイスは、液体にならないまま小さくなって消えていきます。防虫剤のナフタレンが小さくなるのも昇華です。
昇華は、液体を通らずに固体と気体が直接入れかわる変化です。 硫黄は加熱すると溶けて液体になってから気体になるので、昇華ではありません。
固体が液体になる温度を融点（ゆうてん）、液体が沸騰を始める温度を沸点（ふってん）といいます。沸点が気圧で変わるしくみは、沸点と蒸気圧の記事で扱います。

潜熱と顕熱 ── 状態が変わる間は温度が止まる（沸騰中の水は上がらない）

状態が変わる間は温度が止まる：氷を温め続けると、融点で融解熱、沸点で蒸発熱が使われる間は温度が上がらず、それ以外は温度が上がる

温度を上げるのに使われる熱が顕熱（けんねつ）、温度を変えずに状態を変えるのに使われる熱が潜熱（せんねつ）です。水が沸騰している間は、火を強めても温度は沸点のまま上がりません。

問われる形	○×	ポイント
沸騰中の水も、加熱を続ければ温度が上がり続ける	×	熱は蒸発に使われ、温度は止まる
温度計の目盛りが上がるほうに使われた熱が、潜熱	×	それは顕熱。潜熱は状態を変える熱
氷と水が同じ温度で混ざるのは、融点と凝固点が違うから	×	1種類の物では同じ温度

氷をゆっくり温め続けると、溶け始めたところで温度が上がらなくなります。溶けきると再び上がり、沸騰が始まると、また温度が止まります。加えた熱が、温度を上げることではなく、状態を変えることに使われているからです。

溶けるときの潜熱が融解熱（ゆうかいねつ）、蒸発するときの潜熱が蒸発熱です。沸騰中に加え続けた熱は、蒸発熱として水を水蒸気に変えるほうに使われます。

温度が止まるのは、水のように1種類の物でできている場合です。ガソリンのように多くの物が混ざった液体は、1つの沸点を持たず、沸点に幅があります。混ざった物の見分け方は単体・化合物・混合物の見分け方で扱います。
温度計で変化を読み取れるのが顕熱、温度計には表れずに状態を変えるのが潜熱、と分けて覚えます。
水の状態図にある三重点や臨界点の温度と圧力は、この記事では覚えなくてかまいません。水に食塩などを溶かすと沸点が上がる沸点上昇は、沸点と蒸気圧の記事で扱います。

確認問題

問1　打ち水をすると涼しくなるのは、水が蒸発するときにまわりから熱をうばうからである。
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答え：○

根拠：液体が気体になる蒸発は、まわりから熱を吸収する変化です。

なぜか：地面にまいた水が水蒸気になるとき、そのための熱を地面やまわりの空気から取り込みます。そのぶん、まわりの温度が下がります。

狙われる形：蒸発を「熱を出す変化」と、向きを逆にした形で出ます。

問2　防虫剤のナフタレンがだんだん小さくなるのは、固体が液体になる融解による。
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答え：×

訂正：ナフタレンが小さくなるのは、固体が液体を経ずに直接気体になる昇華による。

根拠：固体が液体を経ずに直接気体になる変化を、昇華といいます。

なぜか：ナフタレンは、ふつうの温度でも固体の表面から少しずつ気体になって空気中へ出ていきます。液体の段階は通りません。

狙われる形：昇華の例を、融解や蒸発と取り違えた形で出ます。

問3　温度を変えずに、物質の状態を変えるために使われる熱を、顕熱（けんねつ）という。
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答え：×

訂正：温度を変えずに状態変化に使われる熱は潜熱（せんねつ）で、顕熱は物質の温度を変える熱である。

根拠：温度を変えずに状態変化に使われる熱を潜熱、温度を変える熱を顕熱といいます。

なぜか：水が沸騰している間は、加えた熱が水蒸気になるほうに使われ、温度計の目盛りは動きません。この目に見えない熱が潜熱です。

狙われる形：潜熱と顕熱の名前を入れかえた形で出ます。

まとめ

固体・液体・気体のあいだの変化には6つの名前があり、粒の動きが活発になる向きは熱を吸い、逆の向きは熱を出します。水のような1種類の物は、溶けている間や沸騰している間は温度が止まり、加えた熱は潜熱として状態の変化に使われます。気体→液体は凝縮、固体と気体の直接の変化は昇華と、名前の取り違えに気をつけます。

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