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大気と海洋

【地学で超重要】潜熱と顕熱の違いを図解でわかりやすく解説！

ちーがくん 2023年7月19日

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ちーがくん

はかせ！地学を勉強していたら｢潜熱｣とか｢顕熱｣とか出てきました！
それぞれどんな熱のことを指すのですか？

はかせ

潜熱と顕熱はどちらも地学を学ぶ時や身の回りのことを知る上で必要不可欠なものじゃな。
よし、今回は潜熱と顕熱について解説するぞ！

高校の地学基礎/地学で出てくる｢潜熱と顕熱｣

それぞれの違いがいまいちよく分からない…という方も多いのではないでしょうか？

本記事を読めば、地学で重要な潜熱と顕熱について図解で学ぶことができます。

今回は水の状態変化の秘密について、モルモットたちと一緒に学んでいきましょう！

Contents

状態変化でも熱の出入りはある
潜熱と顕熱の違い
潜熱と顕熱を分けてグラフを見てみよう！
まとめ

状態変化でも熱の出入りはある

はかせ

潜熱と顕熱について理解する上で知っておいてほしいことは｢状態変化でも熱の出入りはある｣ということじゃ。

ちーがくん

状態変化でも熱の出入りはある!?
どういうことですか？

はかせ

例として暑い日にする打ち水を挙げてみよう。

ちーがくん

打ち水って、暑い日にアスファルトなどの地面に水をまくと気温が下がって涼しく感じるやつですよね？

はかせ

そうじゃな。打ち水で気温が下がる仕組みを考えると｢状態変化でも熱の出入りはある｣が納得いくはずじゃ。
地面に水をまくと、まいた水（液体）が水蒸気（気体）になるんじゃよ。液体が気体になるとその過程で周囲から熱を奪うんじゃよ。

ちーがくん

なるほど！液体が気体になると気温が下がるんですね！
言われてみれば、消毒液で手を擦った時に冷たく感じるのも、液体が気体に変わったからなんですね！

はかせ

そうじゃ。このように液体が気体になる時に周囲から熱を奪う性質があるように、状態変化をする時には熱の出入りがあるものなんじゃよ。

はかせ

固体が液体、液体が気体といったようにより高温のものに変わる際には周囲から熱を奪い、気体から液体、液体から固体のようにより低温のものに変わる際には、周囲に熱を放出するんじゃよ。
このように、状態変化に伴う熱を潜熱と呼ぶんじゃ。

ちーがくん

なるほど！
状態変化の時に出てくる潜在的な熱を潜熱と呼ぶんですね！理解しました！

潜熱と顕熱の違い

はかせ

これを踏まえて潜熱と顕熱の違いをみていこう。
言葉で説明するならば｢潜熱＝状態を変える熱｣、｢顕熱＝温度を変える熱｣じゃ！

はかせ

液体を熱した時のことを考えてみよう。
液体が気体に状態変化をする時に必要な熱を潜熱、5℃の水が40℃に上昇する時の熱を顕熱と呼ぶんじゃ。

ちーがくん

潜在的な潜熱に対して顕在的な顕熱ですね！

潜熱と顕熱を分けてグラフを見てみよう！

はかせ

潜熱と顕熱を大まかに理解した上で、中学の理科で出てくる｢水を熱した際の温度変化のグラフ｣を見て、さらに理解を深めよう！

はかせ

水を熱し、温度を上げるための熱は顕熱で、状態変化をするための熱が潜熱なんじゃよ。
潜熱は状態変化に使われる熱で温度は上げないため、グラフを見ると気温変化のない横ばいになっているじゃろう。
この温度が横ばいなところが潜熱にあたるんじゃ。

ちーがくん

ほんとだ！温度変化していない間の横ばいの部分は状態変化のための潜熱を蓄えているイメージだったんですね！
だから氷から水、水から水蒸気の間には温度が上がらない部分があったんだ！

まとめ

はかせ

今回は地学で重要な潜熱と顕熱の違いについて解説したぞ。
身の回りの現象を理解するためには、これらの違いをしっかり持っておいてくれ。

ちーがくん

潜熱は状態を変える熱、顕熱は温度を変える熱だったんですね！中学理科でやった水を熱した時の温度変化のグラフにも、潜熱と顕熱が出てきていたと知って驚きました！
はかせ！今日はありがとうございました！

最後までお読みいただき、ありがとうございました！

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地学系大学院生ブロガー/気象予報士

ちーがくん

地学教育を普及させるために文系コースから高3で理転した大学院生です。大学では地球科学を専攻し、現在は気象系の研究室に所属しています。地学教育の空洞化を食い止めるために、当ブログを運営しています。このブログを通じて、地学教育の実態や、地学の魅力をお伝えしていきます！