なぜ，水の沸騰は100℃で止まるのか？

少し授業時間が余分にあったとき，「質問コーナー」をつくられた。
理科に関係あることならなんでもよいが，
今，勉強している理科の単元で関係したこと何でも聞いてください。「質問ダイム！！」

出てきた質問の一つが「なぜ，水は100℃で沸騰するのですか？」という質問です。

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答える前に，みんなが質問の意味をよく理解することです。

勿論，水の沸点を100℃と決めたから，というのは，本来の質問の趣旨から逸れています。
「同じようなことですが，なぜ，水は0℃で凍るのですか，という意味ですね」
「水を温めると100℃で沸騰しますが，温め方は同じなのに，どうして100℃のままなのですか，ということですね」

さて，これは少々答えるのが難しい。頭の中で，「蒸発熱」「潜熱」という言葉が過る。
もちろん，この単元で，固体（氷），液体（水），気体（水蒸気）は出てくる。

水が沸騰しているとき，水の小さな粒はどのようにしているだろうか。（絵を描く）

例えば，フライパンに豆をのせて温めて炒る（いる）としよう。
温度が上がってきて爆ぜ（はぜ）そうになった時，豆は一度に爆ぜますか。
いいえ，ばらばらに爆ぜます。熱が豆にたまったものから爆ぜるのです。
最初に爆ぜた時と，最後に爆ぜた時の間には時間差があります。
その間に，豆はずっと温められています。すなわち，爆ぜる準備をしているようです。

水も同じです。
沸騰すると，すべて一度に水蒸気となるのではなく，
水の「つぶ」の中で，熱を十分に受けた水の「つぶ」だけが蒸発します。
他の水の「つぶ」は蒸発するまで，熱をためています。
すなわち，十分に熱がたまるまで時間がかかります。その間ずっと100℃のままです。

結局，沸騰している水は水がなくなるまで，ずっと100℃のままです。
水蒸気に全部変わってから100℃をこえます。

2020年1月5日　作成