水が0度で沸騰するには

水が0度で沸騰するには気圧をどのくらいまで下げればいいか教えてくさい。

No.4 ベストアンサー 回答者： ninoue 回答日時： 2012/01/29 21:57

水は0℃、0.61kPa で沸騰します。

http://fnorio.com/0103heat_engine%28steam_cycle% …
蒸気表(Steam Tables)

http://www.tlv.com/ja/steam_table/steam_table.php
蒸気表-TLV

at 0℃
　　蒸発熱　2375kJ/kg
　　融解熱　 335kJ/kg

1気圧0℃の水は普通に存在します。

その状態の水を減圧装置に入れて次第に気圧を下げていきます。
そうすると最初は空気、水蒸気共に吸引されて行きます。
0.61kPaになると沸騰が始まります。

但し圧力を0.61kPaに保って吸引するだけだと、水が水蒸気になる時に蒸発熱を奪っていくので、蒸発熱に対応する量:凝固熱の氷が生成されていきます。

ここで蒸発熱に対応する熱を外部から加えると、氷の生成は行われずに0.61kPaの圧力の元で水が沸騰して水蒸気が引き続き発生し続ける筈だと思われます。

水の相図は平衡状態の場合に成立する図を示しているのではないでしょうか。

0℃、一気圧の水を平衡状態を保ちながら圧力を下げて行くとします。

そうすると凝縮熱を発しながら水蒸気は水になろうとし、水は凝固熱を発しながら氷になろうとします。その状態で0℃を保とうとする場合、水から熱を奪いながら圧力を少しずつ下げるといった操作を加える必要がある筈です。

以上のような現象が起るのではないでしょうか。

No.3 回答者： tadys 回答日時： 2012/01/28 21:26

水の相図を見れば分かります。

http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/~yoshino/edu/water …
０℃／１気圧の水の圧力を下げると固体になります。
さらに気圧を下げると固体から直接気体になります。いわゆる昇華です。
というわけで０℃の水の圧力を下げても沸騰しません。
水の圧力を下げて沸騰させるには３重点より高い温度の水を使う必要が有ります。

No.2 回答者： rnakamra 回答日時： 2012/01/28 21:09

過冷却状態の水を沸騰させることならば可能かもしれませんが、普通は無理。

水は圧力を下げると凝固点が上昇します。つまり、圧力が低い状態では0℃では固体である氷の状態になってしまうのです。ですので液体→気体への変化である沸騰が起こらず、固体→気体の昇華が起こります。

No.1 回答者： garasunoringo 回答日時： 2012/01/28 19:47

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1% …