空気を圧縮すると水蒸気が気体から液体になり水になると言われました。 しかし、圧縮すると温度が上がると

空気を圧縮すると水蒸気が気体から液体になり水になると言われました。
しかし、圧縮すると温度が上がると思います(昔、圧縮発火器を見せてもらった記憶があります)。
温度が上がると飽和水蒸気量は増えるから、むしろ気体になるのかなと思います。
説明していただけると嬉しいです。

No.7 回答者： dontakos 回答日時： 2024/10/24 19:31

残念ですが、どっちも間違っています。

気体にもなるし液体にもなります。

物理の理論、物理化学でもいいんですが、
正解は
https://lab-brains.as-1.co.jp/enjoy-learn/2023/0 …
の最後の図です。
温度と圧の兼ね合いで決まります。

常温・３００Ｋで１０００Ｐａなら液体
常温・３００Ｋで　１０Ｐａなら気体
　　　５００Ｋで１０００Ｐａなら気体

圧が１０００Ｐａでも温度が３００Ｋと５００Ｋでは液体と気体
に分かれます。

温度と圧の組み合わせで、気体にも液体にもなります。

No.6 回答者： e12mv2 回答日時： 2024/10/24 19:07

気圧が上がると水蒸気は凝固して水になる。

沸点が下がるからである。
だから山の上では水が１００度にならずご飯を炊いても芯が残る。

一方気圧が上がると気温も上がる。
単位体積当たりの気体分子数が増え分子の総運動量も大きくなるからである。
気温が上がれば水は気化しやすくなる。

要はその兼ね合いである。
風呂桶に水道水を注ぎながら排水するようなもので、入ってくる水の量の方が多ければ桶の水は増えるし出る水の方が多ければ桶の水は減ってゆく。

No.5 回答者： EZWAY 回答日時： 2024/10/24 14:12

それは外部との熱の出入りがない断熱圧縮の話ですよね。

それを言った人はそうではなく、温度を変化させずに単に圧力をあげた時の話をしているのでしょう。外部との熱の出入りがあるなら遅かれ早かれ周囲と同じ温度になります。
まあ、話が噛み合っていないとうことでしょう。

No.4 回答者： おしめりさん 回答日時： 2024/10/24 10:24

はい。

考え方はその通りです。

実験的に解りやすいのは自転車の空気入れですね。
朝一番の空気温度が低い時に「せーの！」で空気ポンプをガシガシ揉んで、空気入れ口金から噴出する圧縮エアを建物の外壁などにぶつけてやると、壁には水滴が流れ落ちますよね。

そのままポンプを揉み続けてエアを排出し続けると、ポンプシリンダーが暖まり、やがて熱い程になります。
その頃の噴出空気中の水分はどうでしょう？　
水はそれほど出ませんよね。

ぼくたち経験深き自転車レーサーは、朝の空気充填時にはポンプを何度も揉んでポンプボディー（シリンダーやホース）内部の水分を十分飛ばし、乾燥した空気分だけをタイヤ内に（正確にはチューブ内に）送り込んでいますよ。

ただし、その時の空気密度は ”疎” なので、「空気圧力」に対する「空気量」は冷間時よりも低い（少ない）です。
ですから見た目の空気圧は高めに充填してスタートします。

結果、ライバルがアルプスの千メートル超の高地に掛かって気圧低下と気温低下のダブルの要因で、タイヤ圧不足原因でのパンクで止まっているのを横目にぼくらは「ハァ～イ！」と元気に声を掛けて抜き去ることが出来るのです。
なんと病的なほどにマニアックなお話で感動的な回答でしょうか。

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2024/10/24 09:45

条件次第かな。

断熱圧縮なら温度上昇による飽和水蒸気圧の上昇は圧縮による蒸気圧の上昇にまさるかもしれません。

断熱圧縮でないなら飽和水蒸気圧の上昇は圧縮による蒸気圧の上昇に
負ける場合があります。

エアコンは後者の原理で除湿していますし、エアーコンプレッサー機器の
結露対策の重要なファクターになってます。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2024/10/24 08:34

はい、あなたが正しいです。

「空気を圧縮すると水蒸気が気体から液体になり水になる」というのは逆です。

空気を膨張させると、水蒸気が気体から液体になり水になります。
湿った風が、高い山を駆けのぼると雲ができるように。

＞しかし、圧縮すると温度が上がると思います(昔、圧縮発火器を見せてもらった記憶があります)。

はい。それが正しいです。
上記の「高い山を通り抜けた風（雲ができて水蒸気が減っている）」が山を吹き下りると圧縮されて温度が上がり「フェーン現象」を引き起こします。

No.1 回答者： ogtks 回答日時： 2024/10/24 08:03

確かにボイル=シャルルの法則によれば、体積が減少すると温度と圧力は上昇します。

ですが、圧縮による温度上昇は意外と低いのです。それに比べて圧力のほうが遥かに大きく増加します。水の三相図で表すと、下の図ようになります。
圧縮発火器は温度を400℃とかそれくらい高くなるように圧縮しているだけで、当然圧力も上昇します。圧力が上がると水は沸騰しにくくなる(圧力なべと同じ原理)ので、結果的に水蒸気が水になるってイメージするとよいです。