水のb.pは100度ですが、水を常温で保管すれば時間が過ぎて乾燥されています、常温は100度より低く

水のb.pは100度ですが、水を常温で保管すれば時間が過ぎて乾燥されています、常温は100度より低くてどうして乾燥されますか？工学的の観点で説明お願いいたします。

No.3 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2021/01/04 11:33

液体の水分子は常温でも運動していて、ある運動エネルギー以上のものは水面から空気中に飛び出します。

また、逆に、空気中を飛び回っている水蒸気の分子の一部は、水面から液中に飛び込みます。

常温では
　液体から空気中に飛び出す水分子の数 < 空気中から液体内に飛び込む水分子の数
のバランスですが、「液体から空気中に飛び出す水分子の数」も決してゼロではありません。なので放っておけば自然に蒸発していきます。

空気中の水分（水蒸気）の量は温度によって決まり、「湿度100％」でない限りは自然な蒸発が行われます。

「湿度100％」の状態が、その温度における
　液体から空気中に飛び出す水分子の数 = 空気中から液体内に飛び込む水分子の数
となって平衡した状態です。その状態の空気中の水分（水蒸気）の量が「飽和蒸気量」ですが、「体積」を決めないと値が決まらないので、通常は大気圧に占める蒸気の圧力（分圧）を「飽和蒸気圧」と呼んで使用します。（各温度における「飽和蒸気圧」は「蒸気表」に載っています）

蒸発した水分は大気全体に拡散されるので、通常は「湿度100％」になることは少ないですが、密閉した「水、空気共存状態」では、空気の部分が「湿度100％」になって平衡状態となり、それ以上には蒸発しません。

沸騰とは、大気中の「飽和蒸気圧」が「大気圧」になることであり、言ってみれば「湿度100％」の上限がなくなる温度です。つまり水分子のもつ運動エネルギーが、「すべての水分子が、液体の束縛を振り切って気体として存在し得る状態になる」ということで、それ以上の温度であれば
　液体から空気中に飛び出す水分子の数 > 空気中から液体内に飛び込む水分子の数
の状態になるということです。
高山などでは、大気圧そのものが小さくなるので、100℃ 以下で飽和蒸気圧 = 大気圧となることから、沸点が 100℃ よりも低くなります。

工学的かどうかは分かりませんが、現象としてはこんな感じです。

この回答へのお礼

ありがとうございました

お礼日時：2021/01/05 23:43

No.4 回答者： konjii 回答日時： 2021/01/04 13:14

「長生きの科学」の統計力学の章で、ボルツマン分布の解説が分かり易く、書かれています。

No.2 回答者： windwald 回答日時： 2021/01/04 08:29

工学を抜きにして話をすると、沸騰と蒸発は異なる現象。

いつも何度でも飽和蒸気圧以下の分圧までは液体表面から飲み蒸発する。
沸騰は温度の上昇により飽和蒸気圧が大気圧と同じまたはそれ以上となって液体内部からも幾何が起こる現象。

でもこれを工学的観点で説明するというのは非常に難しい。エンジニアリングの問題ではないから。

No.1 回答者： konjii 回答日時： 2021/01/04 07:14

「長生きの科学」で解説されています。

ヒント、ボルツマン分布。