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蒸気圧について。

先日こちらで、蒸気圧の質問をさせて貰いましたが、いまいちピンとこなかったので、再度質問をしたいと思います。
まず、勉強しているのは、数研出版の高校化学の教科書なので、高校レベルの解説をお願いします。
化学の教科書を読んでいると、蒸気圧の解説がこう書いてありました。
一定温度の密閉した容器の中に液体を入れて放置すると、液体の表面で蒸発が起こる。気体になる分子の数が増加するにしたがって、液面に衝突して気体から液体にもどる分子の数が増える。単位時間当たりに蒸発する分子の数と凝縮する分子の数が等しくなり、見かけ上、蒸発と凝縮が起こっていない状態になる。これを気液平衡という。ある温度において気液平衡の状態にある時、容器内に気体として存在する分子の数は、それ以上増えずに一定となる。この状態を飽和しているといい、この時の気体の圧力を飽和蒸気圧または蒸気圧という。
と書いてありました。
私の理解では、飽和蒸気圧=蒸気圧であり、気液平衡時の密閉容器の空間に存在する気体分子たちが示す圧力が蒸気圧だと思いました。
次に沸騰の解説がこう書いてありました。
水は常温でも蒸発していて、その表面から水分子が大気中へと飛び出すが、温度を高くしていくと水蒸気圧が大きくなるので、蒸発が盛んになる。そして100℃になったときの水蒸気圧は1. 013×10^5Pa で、水面を押している大気圧に等しくなり、液体内部からも水蒸気が泡となって発生する。この現象を沸騰という。一般に液体の蒸気圧が、液面を押している圧力と等しくなったとき、沸騰が起こる。
と書いてありました。
私はこの沸騰の解説で使われている蒸気圧を見たとき、蒸気圧の解説で私がイメージした蒸気圧とこの沸騰の解説で使われている蒸気圧と合致しなくて困惑しました。私の気体の圧力のイメージが問題なのでしょうか?皆さんの蒸気圧のイメージと私の何が間違っているのか教えてください。写真も掲載しておきました。

「蒸気圧について。 先日こちらで、蒸気圧の」の質問画像

質問者からの補足コメント

  • 画像が見づらいので、再度のせます。

    「蒸気圧について。 先日こちらで、蒸気圧の」の補足画像1
      補足日時:2018/03/31 10:53
  • 二枚目です。

    「蒸気圧について。 先日こちらで、蒸気圧の」の補足画像2
      補足日時:2018/03/31 10:55

A 回答 (2件)

前の質問って、これですか?


https://oshiete.goo.ne.jp/qa/10394349.html

「いまいちピンとこなかったので、再度質問をしたいと思います」って、「いまいち」などというあいまいなことではなく、どこが分からないのかきちんと自分で突き詰めていますか?
前の質問も中途半端なまま放置しているようだし。

前の質問への回答でもらったことを自分なりの咀嚼して、分からなければ前の質問の「補足」で追加質問して、その質問にある程度の結論を得た上で、さらに的を絞って新しい質問をすべきです。
あなたのような態度では、永遠に真理や「真の理解」「納得」には至りません。

まずは、前の質問に決着をつけてからこちらに移ってください。


>私の理解では、飽和蒸気圧=蒸気圧であり、気液平衡時の密閉容器の空間に存在する気体分子たちが示す圧力が蒸気圧だと思いました。

「密閉容器」で「気液平衡時」(無限遠の時間が経過した後)ということであれば「飽和蒸気圧=蒸気圧」です。
これは、よく教科書に出てくる「説明のための仮想的な状態」ということです。

ただし、世の中はほとんどが「大気に開放系」ですから、その理解を一般の状態に延長するわけには行きません。

特に「沸騰」という状態は、「沸騰して気化しても、周囲の圧力は大気圧のまま一定」で上昇しません。
いわば、「密閉容器で、どんどん気体を真空ポンプで吸い出している」「その結果、密閉容器内を飽和蒸気圧よりも低い状態に維持している」ような状態です。「全量が気体になってもOK」という条件が継続しているということです。永遠に「気液平衡」にはならない条件が継続するということです。
(実際の「沸騰」現象では、圧力を下げるのではなく、圧力を一定(大気圧)にして温度を上げ続ける)
「沸騰」という現象は、そういう「過渡状態」「動的な状態」が続いているということです。

まず、その区別をしっかり把握しましょう。

あとは、この狭い回答欄で書くのは難しいので、こんなサイトを読んでみてください。
http://xn--qck0d2a9as2853cudbqy0lc6cfz4a0e7e.xyz …
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まず、密閉系ですが、



空気よって大気圧(1気圧)に保たれた体積一定の容器に、水を入れて直ちに密閉したとすると、水を入れた直後の容器内の圧力は1気圧(空気の圧力)です。(温度変化はないとする)

水は蒸発して気液平衡に達すると、容器内の圧力(全圧)は水の蒸気圧+空気の圧力になります。

気液平衡を保ったまま、容器内の温度を徐々に上げていくと、それに伴って圧力も上昇しますが、全圧(水面を押している圧力)は常に水の蒸気圧よりも高いために、沸騰することはありません。

開放系では、

圧力(全圧)は常に一定と考えられます。

水は蒸発して気液平衡になろうとしますが、密閉系のように全圧が高くなることはないので、温度を上げていくと水の蒸気圧も上昇し、100℃では水の蒸気圧と全圧が等しくなります。

したがって、大気圧(1気圧)で100℃になると水の沸騰が始まります。

質問者さんは、蒸気圧と大気圧、分圧と全圧についての理解ができていないのではないでしょうか。
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