飽和蒸気圧について 疑問がわきましたのでお願いします 容積可変の密閉容器(ピストン)にある分子Xを入

飽和蒸気圧について
疑問がわきましたのでお願いします

容積可変の密閉容器(ピストン)にある分子Xを入れる。
この時、Xは全て気体である。
温度を下げて行ったときt1℃で液体が生じ始めたとする。
さらに温度t2℃まで下げていったたとき(液体と気体が共存している)の気体の圧力はいくらでしょうか。
この時、大気圧をP1とする。

Answer
1.P1
2.t2℃におけるXの飽和蒸気圧
3.1,2以外

私的に圧力一定なのでP1と思います。
でも気体と液体が共存している時飽和蒸気圧と習いました。

はいわかりません。
お願いします。

理由付けと共に解答お願いします。
後、これは自分で作ったので矛盾が生じているかもしれません。

No.3 ベストアンサー 回答者： Zincer 回答日時： 2018/09/10 15:36

>ピストンが液体の上面にくっ付いているような状態ですか？

そうです。
例えばピストンを固定して容積一定の状態からスタートしましょう。
t2での内部の圧力は（大気圧より低い）蒸気圧となっています。
ピストンの固定を開放して自由に動く状態にしてみましょう。
容積の減少とともに圧力が増加して、大気圧と同じに・・・・・
ならないですね。常に内部は気液平衡状態になろうとするので、気相の圧力は蒸気圧のままです。
最終的に気相は存在できずにすべてが液相となります。

この回答へのお礼

丁寧でわかりやすい回答ありがとうございました。
よろしければ次の質問も見て頂ければと思います。
BAさせて頂きます！

お礼日時：2018/09/11 08:33

No.4 回答者： NiPdPt 回答日時： 2018/09/10 17:37

＞でも気体と液体が共存している時飽和蒸気圧と習いました。

空気とかが共存して、それによって圧力をキープできるならそうなります。
しかし、ある分子Xしかないのであれば、t2での飽和蒸気圧はP1よりも小さいので、ピストンを持ち上げるだけの圧力は発生しません。なので、気相は全て液体になってしまいます。気相がない以上、その圧力を決定することなどできません。
あなたはいみじくも、「気体と液体が共存している時飽和蒸気圧と習いました」と書いていますが、共存できないんだから、飽和蒸気圧にならないという当たり前の話です。前提条件が崩れているんだから当たり前です。仮に、空気などをいれて共存できる状態にすれば当然、飽和蒸気圧になります

No.2 回答者： doc_somday 回答日時： 2018/09/10 14:39

Ｘとともに気体(通常不活性気体でＸに不溶とする)があるか、純Ｘかで答えは異なる。

t1℃はＸの沸点(凝縮点)になる、これはどの条件でも同じ。
ところがt1℃を下回ると別の気体が無い場合突如Ｘの飽和蒸気圧に無関係に気相は無くなって液相だけになってしまう。別の気体がある場合は気相の圧力は別の気体の圧力(分圧)とＸの飽和蒸気圧の和になる、この和が外圧と等しくなる。前者でなぜ気相が無くなるのか一見不思議だが、飽和蒸気圧とは圧力だけしか表わしていない、つまり体積がいくらでも構わないので外圧を支えられない。

No.1 回答者： Zincer 回答日時： 2018/09/10 13:37

容器内は分子X以外は存在しないのですね？

では、気体（気相）が存在しません。そのため気体の圧力は定義できません。
理由
ｔ２＜ｔ１ですから、ｔ２での蒸気圧はP1より小さいわけです。
蒸気圧より大きな圧力がかかるため、Xは気相になることはできません。

容積が一定であるならば、液相と気相が平衡状態（共存）となり、その気相の圧力はｔ２での飽和蒸気圧となります。
あくまでも平衡状態に達した時です。

この回答へのお礼

御回答ありがとうございます。
ピストンが液体の上面にくっ付いているような状態ですか？

お礼日時：2018/09/10 14:40