一定圧力下での水の蒸発量の温度変化依存性を知りたいです。水の蒸気圧曲線のY軸をそのまま水の蒸発量と解釈してもいいのでしょうか? もしこの解釈が正しいならば、水の熱蒸発量と温度は対数関係にあるのでしょうか? よろしくお願いします。

A 回答 (3件)

>を知りたいです


一般論で説明できたならば.コスモ石油はこの世に存在しません。
確実な方法は.自分で装置を組んで.重さの変化を測ることです。

変動因子は.蒸発面のガス移動.飛沫同伴の補正.釜内部温度勾配などがあります。
石油屋さんは精留塔での組み合わせについて苦労していまして.簡単に言えば「やってみてうまく行った方法が正しい」ので.一つの精留塔で試してうまく行ったから.他の精留塔でも行う.なんてことの出来る精留塔をたくさん持っている(世界各国に.100以上はあるでしょう)外資系には勝てず.合併してしまったのですから。
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確かに温度が高いほど水の蒸発速度は大きくなります。

「蒸気圧が高いほど蒸発も速い」とも言えます。それは定性的には正しいのですが、定量的に蒸気圧曲線と蒸発量とを比例関係に見ることはできません。
水が蒸発してだんだんなくなる現象と、水の蒸気圧曲線の間には決定的な違いがあります。edogawaranpoさんの指摘のように前者は熱力学的に非平衡な過程であるのに対し、後者は平衡状態での気相←→液相の変化を扱っていることです。私が申し上げるまでもなく水の蒸発速度は周囲環境、例えば周囲の風速とその分布、雰囲気湿度などによって変化します。蒸気圧曲線のように定まった関係で与えることはできません。

蒸発過程が拡散律速なら(気液界面において擬似的な平衡が成り立ち、蒸発後の水分子が気液界面から遠ざかることが蒸発速度を決めているなら)蒸気圧と蒸発速度は比例するでしょうけれど、実際の蒸発は拡散律速でないでしょうからやはり比例には見なせないと思います。
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>解釈してもいいのでしょうか?


だめです。
蒸気圧は.「平衡になった時の」ガスの中に含まれる蒸発した溶媒の分圧を示しますので.単に蒸発量を示すものではありません。又.ガスと溶媒の温度が等しい時に測定されていますので.温度差がある場合にはこの温度差の影響も出ます。

一般に蒸発は平衡状態にならない状態で.溶媒と蒸気の温度差がある条件で使われます。従って.「そのまま水の蒸発量」と解釈するには問題があります。

ただし.平衡が成立するような条件下になっている.飛沫同伴がない.閉ざされた系ならば.お話のようになるかと考えられます。

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。 それでは…ずばり、溶媒温度と蒸発気体量にはどのような関係があるのでしょうか。なんらかの大胆な仮説をたててでも良いのですが、とにかく「溶媒温度と蒸発気体量の定量的関係式」を知りたいです。重ね重ねすみませんがよろしくお願いします。

補足日時:2002/02/23 18:42
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