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。

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水分定量」に関するQ&A: 水分定量について

A 回答 (3件)

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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>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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>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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Qよくわかりません!水は、一定の温度ではなく、外圧が高くした方が飽和蒸気圧が高くなる。

問題:P192
 水は、一定の温度ではなく、外圧が高くした方が飽和蒸気圧が高くなる。(誤り)
[解説] 飽和蒸気圧とは、飽和状態蒸における蒸気の圧力である。温度
   が一定であれば、その蒸気圧も一定値を示す。外圧は関係しない。
以上ですが?
    外圧が1気圧から仮に2気圧になった場合、沸点は上昇して、蒸気圧は
    上がると思います。なので、飽和蒸気圧も上がるような気がします。
     私の頭の中では→飽和蒸気圧=蒸気圧 としか思えませんが!
   あえて飽和をつける意味が分かりかねます!?
    ※”蒸気圧と飽和蒸気圧の違い”を教えていただけないでしょうか?
   宜しくお願いいたします。

Aベストアンサー

他の回答者の回答にあるとおり、飽和蒸気圧はその温度の時の蒸気圧です。
したがって、周囲の圧力とは無関係です。
例として、水が40℃の場合の飽和蒸気圧は74hPaです。(周囲の気圧が74hpaの場合は、水が沸騰するので、40℃以上になりません)
水が100℃の時の飽和蒸気圧は、1013hPaなので、1気圧ではすべて蒸発します。(100℃以上では液体では存在出来ない)
なお、空気中では、気温未満の水も蒸発出来ます。(空気の水蒸気分圧が飽和水蒸気圧未満であれば、蒸発可能です)

Q温度一定の下で、蒸気圧が一定であることの数式での証明

密閉容器中で、物質Aが
[A(液)]⇔[A(気)]
の気液平衡状態にあるとき、

・質量作用の法則より
[A(気)]/[A(液)]=K(T)・・・(1)
・液体について
[A(液)]=k(T)・・・・・・・・(2)
・気体について、状態方程式より
[A(気)]=n/V=P/RT・・・・・・(3)
(1)(2)(3)より、
P=K(T)×k(T)×RT
だから、T=(一定)で、飽和蒸気圧P=(一定)

という証明が、予備校のテキストにあったのですが、
私には、(2)が理論的に説明できません。

(2)、すなわち
「液体自身の濃度[A(液)]が温度に依存して一定」
を、実験的に検証するのは可能かと思われますが、
言語化・数式化して納得したく思っております。

もしかしたら基本的なことかもしれませんし
いかにも理系ちっくなこだわりなのですが、
どなたか説明よろしくお願いします!

Aベストアンサー

[液]ですが、mol/lと考えると
単位体積あたりの物質量となります。
液体とはいえ、膨張、収縮しますから(温度計はその原理ですね)
温度に依存する値と考えていいとのではないでしょうか。

Q気圧・露点温度・飽和水蒸気圧の関係について教えてください。

参考書を読んでいましたら、
「定圧のもとで水蒸気量の変化が無いときは気温が変化しても露点温度は一定」とあります。
そして
「しかし、気圧が下がると飽和水蒸気圧が下がるため、露点温度も下降する。」とも書いてあります。
また、別のページには
「飽和水蒸気圧は温度のみに依存する」とあって、考えてみると
定圧でも温度が変化すれば飽和水蒸気圧は変わって露点温度は変化し、
そして、飽和水蒸気圧は温度のみに依存するのではなく気圧にも影響を受けるということにもなります。
何かつじつまが合わない気が・・・
この関係がどういうことなのか、わかりやすく教えていただけないでしょうか?

Aベストアンサー

「定圧のもとで水蒸気量の変化が無いときは気温が変化しても露点温度は一定」
正しいです。

「飽和水蒸気圧は温度のみに依存する」
正しいです。

「気圧が下がると飽和水蒸気圧が下がるため、露点温度も下降する」
間違っています。正しくは
「気圧が下がると『水蒸気圧』が下がるため、露点温度も下降する」
です。

飽和水蒸気圧は温度のみに依存するので、気圧が下がっても飽和水蒸気圧は下がりません。水蒸気圧と飽和水蒸気圧を混同しないように気をつけてください。相対湿度を求めるときに
 相対湿度=水蒸気量÷飽和水蒸気量×100%
の式を使っても
 相対湿度=水蒸気圧÷飽和水蒸気圧×100%
の式を使っても正しい値がえられることから分かるように、水蒸気圧は水蒸気量に、飽和水蒸気圧は飽和水蒸気量に相当するものです。

Q水の蒸発量の温度依存性について

水の蒸発量を定量的に知りたいです。大胆な仮定の基にでもいいので、蒸発量の温度依存性を式などで表す事はできないでしょうか?よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんばんは
化学工学関係の図書には詳しく解説があります。
残念ながら自宅のため、化学工学に関する図書が無くて詳しいことは書けませんので悪しからず。
化学工学の初歩の本が良いと思いますが、物理化学の本にもある程度は書いてあると思います。
化学工学では、化学プラントを設計するための基礎理論を体系的に説明されています。
knorrさんの目的に合致するかどうかは分かりかねますが、蒸発に関すること、空調に関する関することは質問の答えになる事柄があるものと思います。
以下URLの本を紹介しますが、化学工学に関する図書は産業図書、丸善、オ-ム社などで発行しています。

参考URL:http://www.dendai.ac.jp/press/book_da/ISBN4-501-61690-3.html

Q温度や物質の量と蒸気圧の関係

気体Aの圧力Pとその温度での液体Aの蒸気圧Piにおいて

P>Piなら液体Aが存在し、その蒸気圧(分圧)はPi
P<PiならAはすべて気体で、その分圧はP

大小関係による液体の有無などが理解できません。個人的にはPとPiの大小関係は逆になるような感じがするのですが。。。

どなたか、よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

蒸気圧とは、飽和蒸気圧のことでしょうか?
飽和蒸気圧とは、噛み砕いて言えば「最高圧力」のことです。つまり、「飽和蒸気圧以上の圧力は存在しない」のです。
質問内容にある文章(気体Aの圧力Pと~)は、「すべて気体であると仮定」して話をはじめているのです。すべて気体であると仮定して計算上の圧力がP[Pa]になったとします。もし、P>Piだったとしたら、最初に書いたとおりに「飽和蒸気圧以上の圧力は存在しない」のですから、矛盾することになってしまいます。
ここで気体の状態方程式を考えてみてください。PV=nRTですね。ここで注意すべきは、n[mol]の定義です。このn[mol]は、「気体の」物質量[mol]です。ところで、P[Pa]が大きすぎて困っているのですから、P[Pa]を小さくすればいいのです。V,R,Tが一定で、状態方程式は常に成り立つと考えれば、n[mol]も小さくなるはずです。ということは、「気体の」物質量が減ることになり、代わりに液体の物質量が増えるのです。
P<Piであれば問題はないのでそのままです。ポイントは、最初に「すべて気体であると仮定する」ところにあります。
長文ですいません。

蒸気圧とは、飽和蒸気圧のことでしょうか?
飽和蒸気圧とは、噛み砕いて言えば「最高圧力」のことです。つまり、「飽和蒸気圧以上の圧力は存在しない」のです。
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ここで気体の状態方程式を考えてみてく...続きを読む

Q蒸気から水への換算方法を教えてください。 計算式があれば知りたいです。 圧力が0.5Mpa 蒸気量が

蒸気から水への換算方法を教えてください。
計算式があれば知りたいです。
圧力が0.5Mpa
蒸気量が4800kg
これだけの情報でいいかわかりませんがよろしくお願いします。

Aベストアンサー

知りたいのは水の重さ?? 体積??
蒸気の体積が前提では無いので、引っ掛け?????

水の重さを知りたいのなら4800kg。質量がどこかへ行くわけでは無い。

水になった時の体積なら。
1g=1ccだから
4800kg=4,800,000cc=4,800リットル

Q蒸気圧と温度の関係

蒸気圧と温度の関係

圧力0のとき100℃ということは分かるのですが、圧力が上がっていくと温度も上がりますよね?

それはどういう計算過程による値なのでしょうか?

幼稚な質問かと思いますが、よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

蒸気圧表としてサーチ下さい。
例えばGoogleトップの次が参考になると思います。

熱の計算 水の飽和蒸気圧 - 八光&八光電機製作所(ヒーターと電熱機器 ...

熱の計算 水の飽和蒸気圧. 計算できるのは、0℃から374℃までです。

・数値または計算式を入力してから、[計算実行]をクリックしてください。
・[飽和蒸気圧表] をクリックすると、別ウインドウに一覧の「水の飽和蒸気圧表」を表示します。 ...

Q【化学II】飽和水蒸気圧について。

すべての気体の圧力>飽和水蒸気圧のとき(気液共存状態)圧力が飽和水蒸気圧に等しいのはどうしてですか?

Aベストアンサー

気体の圧力というのは圧力を受け止めるもの、たとえば壁に着目すると、そこに気体がぶつかって跳ね返るときに反作用として気体が壁に及ぼす力なのです。ですから、その気体に含まれる分子が衝突したときに及ぼす力の総和が圧力になりますよね。
そこでそれぞれの成分の気体が飽和しているのですから、それぞれの気体の飽和水蒸気圧を加えたものがその気体の圧力になるというわけです。

Qなぜ温度が下がると飽和蒸気圧は低下するのですか?

よろしくお願いいたします。
同温では気体を注入する、体積を減らす→圧力が高まり
飽和蒸気圧を越えるため凝集する。これは理解しやすいです。
しかし温度を下げると気体の運動エネルギーが低下するため、本来なら圧力が下がるハズなのに
凝集します。それが理解できません。
どうかご教授ください

Aベストアンサー

>温度を下げると気体の運動エネルギーが低下するため、本来なら圧力が下がるハズなのに凝集します。
おっしゃりたいことは分かるような気がします。
理想気体なら分子間力がないので温度を下げると圧が下がるだけです。
しかし、分子間力があると分子間力が運動エネルギーより大きくなり、分子間力以上のエネルギーを持つ分子しか気相に出られなくなります。
そのため液化あるいは固化します。

Q水(PVA溶液)の蒸発温度【おねがいします】

水の沸点を下げることってできますか?
(PVA溶液から水を蒸発させてPVAを取り出したいのですが、沸点を下げたいです。)
気圧を下げたりとかで環境を変化させるのではなく、化学的な手法で
何かを添加したり、混合溶媒(有毒な有機溶媒でないほうが良い)にしたり、という方法であれば教えてください。お願いいたします。

Aベストアンサー

(ちょっと脱線ですが)共沸の性質を使うのですか?
別に共沸濃度まで濃くしなくても沸点は十分に下がると思います。
何でもいいと思いますよ。
水より沸点が低いものであれば、ある程度混ぜれば沸点は下がります。
(共沸にする必要はありません。エタノール水系の共沸点は96%ぐらいですよ)
エタノールでも、メタノールでも、アセトンでも。。。
PVAに影響が無いものであればなんでも。
手間はかかりますが、加えては飛ばし、加えては飛ばしを繰り返してみてください。
これで水は飛ぶと思います(どのくらいの水分が許されるのかは分りませんが)。
でどうでしょう。


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