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水蒸気とは100℃で水が気体になることだと知っていますが、
例えば1Lの水を加熱したら略1700Lに体積が上がって密度は下がるとわかりますが、
もし100℃以上では体積がもっと上がるかどうかを知りたいです、
お教授いただきませんか?
温度による体積が100℃以上でも変化しますか?それとも100℃の温度以上でも体積はおなじですか?よろしくお願いいたします。

A 回答 (7件)

「1Lの水を加熱したら略1700Lに体積が上がって密度は下がる」これは、圧力が1気圧という条件付きです。


「100℃以上では体積がもっと上がるか」は、1気圧の下では当然体積は増えます。温度Tと圧力pと密度ρの関係は一般に「状態方程式」で表されます。気体に対してはボイル・シャルルの法則で、p=kρT; (kは比例定数) に従います。
https://ja.wikipedia.org/wiki/ボイル=シャルルの法則
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圧力と温度に依存しますので、圧力が一定ならば温度が上がるにつれて体積が増加しますが、通常は体積一定で圧力が増加します。



ここから、たちの悪い回答者がガタガタ言っていたことの解説です。
KENKI DRYERさんのホームページに掲載されている図の写真を添付しますので、それを見ながら説明文を読んでください。

全ての物質は、個体、液体、気体の状態になり、水も同じで図は氷、水、水蒸気の状態が温度と圧力でどのようになっているかを図示したもので、三つの状態が交わる点が三重点と言い三相の平衡状態を示しています。

圧力の単位をMPAから気圧に変換すると、1気圧の時の沸騰温度が100℃になっており、218気圧だと373.95℃になっています。これから、圧力が低いと20℃程度でも沸騰することがわかります。しかし、氷は最高でも0.01℃までです。
「水蒸気とは100℃で水が気体になることだ」の回答画像7
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水の密度は4℃が最大で、99℃では5%ほど少なくなる。

逆に言えば5%ほど体積は大きくなる。
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そもそも気体は、放っておけば拡散してしまう。


1リットルの水を水蒸気にしても、袋などに閉じ込めておかない限り地球の全大気中に広がってしまう。
もちろん限りなく希薄になって。

それが固体や液体と違う、機体特有の性質である。

なので、気体の体積を云々する時は、袋や注射器など気体の拡散を防ぐ制約条件がなければならない。
その制約条件がないのでちょっと回答はできない。
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>水蒸気とは100℃で水が気体になることだと知っていますが



水は 何度であっても 気体になります。
水の 1気圧における 沸点が 100℃ と云うだけです。
100℃ 以上は 過熱蒸気と云って ドンドン 体積は増えます。
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>水蒸気とは100℃で水が気体になることだと知っていますが


違います。知っていないじゃないですか。水蒸気とは気体の水のことであり、温度など関係ありません。

>例えば1Lの水を加熱したら略1700Lに体積が上がって密度は下がるとわかりますが、
体積が増えれば密度が下がるのは当たり前ですが、1700Lになるかどうかなだと条件次第です。

>もし100℃以上では体積がもっと上がるかどうかを知りたいです、
圧力が同じで全てが気体であるなら、その体積は概ね絶対温度(=摂氏温度+273)に比例して増大します。
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シャルルの法則に従う


気体の体膨張率はシャルルの法則に従い、"どの気体でも"圧力が一定の時、温度が1℃上昇するごとに0℃のときの体積の273分の1ずつ膨張していきます。

検索ですぐ出るが???
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