高校化学の質問です。
『物質が全て気体になるときの仮の圧力を設定して、PV=nRTに代入して
仮の圧力>飽和蒸気圧⇒液体と気体が共存
仮の圧力≦飽和蒸気圧⇒全て気体
というふうに物質の状態を判断する』
という解法が存在しますが、
気体の圧力は常に飽和蒸気圧より小さくなり、飽和蒸気圧と等しくなることはないと思います。
なので、仮の圧力=飽和蒸気圧のときは、液体と気体が共存するのではないですか?
とすれば、
仮の圧力≧飽和蒸気圧⇒液体と気体が共存
仮の圧力<飽和蒸気圧⇒全て気体
のように、イコールの位置をずらしたこちらの式が正しいように思います。
気体の圧力が飽和蒸気圧と等しくなることはあるのですか?
あるのならば、なぜ等しくなるのですか?
イメージが湧きやすいように解説してほしいです。
A 回答 (3件)
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No.3
- 回答日時:
平衡から大きくはずれれば、相変化は素早く進みます。
貴方の議論のように平衡に近い状態で気体が凝結して液体になる場合を論じると、分子運動が重要です。一旦凝結した分子も、ある確率で再蒸発し、蒸発と凝結の速度の差で、徐々に、バランスに近くなります。気体は分子運動が激しいので、空中衝突では、反発が大きくて、凝結する確率は小さいと考えられます。雨がふる場合は凝結の中心となる微粒子が空中にあると、凝結が進み易く、そういう微粒子は不可欠と考えられています。ウィキペディアの降水過程にある説明:
一般的に雲は、冷やされるか、水蒸気が供給されて、過飽和に達した(飽和水蒸気量以上の水蒸気が含まれた)空気の中にできる。ただ、雲ができるためには、空気の中に雲核(凝結核、昇華核)がなければいけない。これがなければ、過飽和に達しても水蒸気は凝結せず、雲もできない。地球の多くの地域の大気には少なからず雲核が含まれており、過飽和度1%くらいで雲ができる。
No.2
- 回答日時:
>気体の圧力は常に飽和蒸気圧より小さくなり、飽和蒸気圧と等しくなることはないと思います。
そんなことはありません。
その気体のすべてが、液体であったものと一致し、かつ、平衡状態であるなら、液体がなくなる瞬間まで、その時の蒸気圧は常に飽和蒸気圧です。
>気体の圧力が飽和蒸気圧と等しくなることはあるのですか?
別の気体がなく、平衡状態であるなら、常に気体の圧力は共存する液体の飽和蒸気圧と一致します。そもそも、それが飽和蒸気圧の「定義」ですので、当たり前のことです。あなたがそれを「一致しない」というのであれば、なぜ一致しないと考えるのでしょうか。
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