~変わるは「物事や状況が経時的に別の状態になること」。

「変化」「変遷」と言い換えると分かりやすい。

代わるは「物や人が別のものにとって代わること」。

「交代」「代理」と言い換えると分かりやすい。

替わるは「別の物に取り替えること」。

「取り替え」と言い換えると分かりやすい。

換わるは「別のものにすること」。

「交換」「置き換え」と言い換えると分かりやすい。

「変わる」は経時変化により状況や状態が違ってくること

「変わる」は「変化すること」ですから、例えば、「食べ物が時間の経過することで腐ること」や、「金属が劣化してさびが出てボロボロになり腐食をすること」です。
状況の変化にも使い「ある状態が時間とともに異なった状態に変わること」、「人間が年を取り若い頃とは外観が変化してしまうこと」などがあげられます。

時間の経過が条件になります。

「代わる」はあるものが違う物にとって代わること

「代わる」はあるものや人が全く違うものにとって代わることです。
例えば「社長の代理で出席した」「野球で代打のバッターがヒットを打った」「あの人は仕事が遅いので誰かもっと効率の良い人に代えなさい」、えらい人の「代理」、野球の「代打」、役者の「代役」、手紙の「代筆」、家事などの「代行」、困った時の「代用品」などの言葉があります。

「替わる」は同じ種類のもの同士が入れ替わること

「替わる」は例えば、「為替」のように同じ通貨同士の円をアメリカドルに替えることや、現金を安全のため小為替に代えて郵送し、また現金にすることなどを言います。
着物の反物をのりを付けてしわを伸ばして張替えることや、古くなった畳の張替えにも使います。

「交替」も同じ範疇にあるものや人の入れ替わりを意味しています。

「換える」はものを取り換える時や取り次ぐ時に使います。

「換える」は「物々交換」「換金」「換気扇」「交換手」などと使われます。

もの同士が入れかわることで、物々交換は同じ価値のものをやり取りすることです。

例えば、野菜をお米と交換することで、同じ面積の土地を交換することも言います。

換金は金券やポンイトなどを現金に交換すること、換気扇は汚れた室内の空気を外に輩出し、綺麗な空気に交換することです。

交換手は交換機により電話の取次をします。

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