はじめは液面から蒸発して、外圧と蒸気圧の値が等しくなると沸騰が起こると書いていますが、この文では液面

はじめは液面から蒸発して、外圧と蒸気圧の値が等しくなると沸騰が起こると書いていますが、この文では液面から蒸発する時は蒸気圧が外圧より小さいという事ですよね？でも、液面から蒸発する場合、蒸気圧≧外圧でないといけないのではないですか。だからT0やT1で蒸気圧≧外圧で、Tbで蒸気圧>外圧ではないのですか。

No.4 ベストアンサー 回答者： T.S.ぁぁ 回答日時： 2019/08/18 13:12

蒸発と沸騰は全くの別物です。

そもそも、液面から物質が気体になっていくことを蒸発、液全体から気体になっていくことを沸騰と呼びます。
そして、沸騰する温度と外圧を表す点が沸点、沸騰しようとする液体の、外圧に対抗する圧力が蒸気圧です。
例を出すと、直感的には蒸発していなさそうな食用油や、潤滑油なども、僅かではありますが蒸発しています。
もちろん、蒸気圧が外圧より大きい時も、沸騰とともに蒸発は起こっています。
質問者さんは、蒸気圧が外圧より大きいか等しい時に蒸発するとお考えのようですが、そうすると、沸騰と蒸発は常に一緒に起こってしまい、蒸発を定義する必要すらも無くなってしまいます。

手指消毒用のエタノールを思い浮かべてください。エタノールを手につけたあと、手が冷たくなるはずです。あれは、気化熱によるものですが、エタノールの沸点は常圧のとき約78℃ですので、沸騰ではなく、蒸発によって気化熱が生じていることから証明できます。

また、もしマニキュアなどをやられている方なら、除光液を手につけてみてください。除光液の主成分であるアセトンは強い揮発性を有しており、手がとても冷たいと感じるはずです。しかし、アセトンの沸点は約57℃です。なので、これも蒸発によるものだと実感できると思います。

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2019/08/17 01:04

＞でも、液面から蒸発する場合、蒸気圧≧外圧でないといけないのではないですか。

いいえ。
液面からは常に「液体→気体」に液体分子が飛び出しています。液体の分子も、温度に応じた運動エネルギーを持っていますから。つまり「液面からは常に蒸発している」ということです。
蒸気圧が「飽和蒸気圧未満」であれば、液面から「液体→気体」に飛び出す分子の数が、「気体→液体」に飛び込む分子の数よりも多いということです。
蒸気圧がその温度での飽和蒸気圧になれば「液体→気体」と「気体→液体」がバランスしてそれ以上の蒸気圧にはなりません。これが「密閉容器」の中で起こる「気液平衡」です。

ただし、その温度での飽和蒸気圧が気体の圧力よりも低ければ、液面以外の「液中」では「液体→気体」になることができないので沸騰は起こりません。

その温度での飽和蒸気圧が気体の圧力よりも高く、液体がその温度よりも高くなれば「液中」でも「液体→気体」になるので沸騰が起こります。

No.2 回答者： 銀鱗 回答日時： 2019/08/16 19:38

＞この文では液面から蒸発する時は蒸気圧が外圧より小さいという事ですよね？

その通りです。

沸騰しなくても、蒸気圧が大気圧よりも低いと水面から蒸発が起きます。
それがこの状態。
　蒸気圧＜外圧
で、これが
　蒸気圧＝外圧
になると沸騰する。
…ってこと。

ついでに……外圧を下げてあげると常温でも沸騰するよ。
マジで。
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No.1 回答者： nitto3 回答日時： 2019/08/16 15:40

蒸気圧が大気より低くても蒸発しますよ。

こぼれた水がいつの間にかなくなっていたり、
コップの水も数日放置すればなくなっているでしょう。