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飽和蒸気圧と蒸気圧について。

飽和蒸気圧と蒸気圧は違うのですか?もし違うなら教えてください。

質問者からの補足コメント

  • 回答ありがとうございます。写真を見てもらいたいのですが、ここでの蒸気圧の意味は回答者様が答えて下さった蒸気圧の意味とは違う気がするのですがどうなのでしょうか?液体の蒸気圧という単語も気になります。

    「飽和蒸気圧と蒸気圧について。 飽和蒸気圧」の補足画像1
      補足日時:2017/09/19 00:55
  • 再び回答ありがとうございます。また質問があるのですが、密閉されていない容器では気液平衡になっていないですよね。教科書の定義からすると、気液平衡時の空気中の気体の圧力と書いてありますが、密閉されていない時の気体の圧力は蒸気圧とは言わないのではないですか?
    イマイチ蒸気圧がよくわからないので図を書いて載せますので、確認してくれませんか?お願いします。

    「飽和蒸気圧と蒸気圧について。 飽和蒸気圧」の補足画像2
      補足日時:2017/09/19 23:17
  • すみません画質が悪かったです。

    「飽和蒸気圧と蒸気圧について。 飽和蒸気圧」の補足画像3
      補足日時:2017/09/19 23:20
  • 回答ありがとうございます。ではなぜ一枚目の画像には蒸気圧と言う言葉が出てくるのでしょうか?

      補足日時:2017/09/19 23:47

A 回答 (4件)

No.1&2 です。



>教科書の定義からすると、気液平衡時の空気中の気体の圧力と書いてありますが、密閉されていない時の気体の圧力は蒸気圧とは言わないのではないですか?

液相が水、気相が水蒸気だけのときは密封されていないといけないでしょう。
開放されているときには、大気圧の中の水蒸気の「分圧」が蒸気圧になります。
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>気液平衡時の空気中の気体の圧力と書いてありますが、密閉されていない時の気体の圧力は蒸気圧とは言わないのではないですか?


あなたのおっしゃる通りで、開放系ではこれらは意味を持ちません。閉鎖系で気液平衡になっていなければ、液相分子の気相での圧力は分圧です。
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No.1です。

「補足」に書かれたことについて。

>ここでの蒸気圧の意味は回答者様が答えて下さった蒸気圧の意味とは違う気がするのですがどうなのでしょうか?液体の蒸気圧という単語も気になります。

同じですよ。
「液体の蒸気圧」って、「水蒸気圧」だって「水の蒸気圧」ですから。「水」は液体ですよね。
(水以外であれば、たとえば「水銀の蒸気圧」などもあります)

 ただし、お示しの説明は「蒸気圧」全体の話をしているので、「飽和水蒸気圧」とを区別せずに使っていますね。「100℃になったときの水蒸気圧は 1.013 × 10^5 Pa (1 atm) で」と書いてあるのは、「100℃になったときの飽和水蒸気圧は 1.013 × 10^5 Pa (1 atm) で」ということかと思います。

 液体、気体を「分子」レベルで見ると、「液体→気体」になる分子と、「気体→液体」に戻る分子があって、空気中の「蒸気圧」は「気体→液体」に戻る圧力みたいなものです。
 「飽和蒸気圧」になるとこの両方がバランス(平衡)して、蒸発した量と同じ量が「気体→液体」で戻ってしまうので、それ以上の蒸発ができない状態になります。(この状態が「相対湿度 100%」の状態)
 空気中の蒸気圧が「飽和蒸気圧」より小さければ、「気体→液体」に戻る分子数よりも「液体→気体」で蒸発する分子数の方が多くできるので、さらに追加で蒸発できます。気温が高くなると「飽和蒸気圧」が大きくなり、たくさん「蒸発」することができるようになります。

 沸点(水の場合 100℃)を超えると、「飽和蒸気圧」が「1気圧」以上になってしまうので、いくら蒸発しても空気中の蒸気圧が「1気圧」を超えることがないので、いくらでも蒸発できるようになります。これが「沸騰」です。従って、水の温度を 100℃にすれば、全量が蒸発します。

 そんなことが書いてありますね。
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空気中の「蒸気」の圧力(分圧)が「蒸気圧」で、「飽和蒸気圧」はその温度での「最大蒸気圧」ということです。



「飽和」とは「めいっぱい」「それ以上は無理」ということですから。「湿度」とは、「飽和蒸気圧」を 100% とした実際の「蒸気圧」の割合です。
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http://www.saga-ed.jp/kenkyu/kenkyu_kiyo/image/05yakuhin.pdf

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ということで、空気は「東」方向に曲がります。北半球でも、南半球でも。これを「コリオリの力(ちから)」といい、地球の自転によって生じるものです。

赤道→中緯度地域では、上空にこのように「西→東」の空気の流れがあります。
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この地表に降りた空気が、一部は赤道方向に戻り、コリオリの力で今度は「西」に曲がり、「東→西」の貿易風になります。(中緯度あたりの「自転速度」の空気では、赤道付近の地表の自転速度に置いて行かれる)
一方、地表に降りた空気の一部はさらに高緯度方向に流れ、上記のコリオリの力でまた「東」に曲がって「西→東」の偏西風になります。

日本あたりの空気や雲の動きは、大局的に見れば上空の空気や雲は、この「西→東」の空気の流れに沿って流れます(もちろん、局所的には、太陽光による地表温度や海水温などのもっと複雑な要因で、複雑な動きをしますが)。
ということで、日本付近の天気や雲は、大きく見れば「西→東」に移動します。もとは「地球の自転の影響」です。
(どの説明を見ても「コリオリの力」と書いてあって分かりづらいですが、上に書いたように「自転する地表面と一緒に動く空気の速さの違い」と考えれば理解できると思います)

こんな「貿易風」「偏西風」の説明も見てください。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%B2%BF%E6%98%93%E9%A2%A8
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%81%8F%E8%A5%BF%E9%A2%A8

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