化学化学平衡理科

5分でわかる気液平衡!現象の仕組みを理系学生ライターがわかりやすく解説!

no-img2″>
 <figcaption class=桜木建二

長い間、車の中に置いていたペットボトルの上部に水滴がついていることがよくあるよな。

蒸気圧と気液平衡の関係

気液平衡についての解説は一通り終わりましたが、続いて気液平衡に密接に関係のある蒸気圧についての説明していきます蒸気圧とは、圧力および温度の概念を導入し、気液平衡の考え方を拡張したものになりますよ

蒸気圧の概念を理解することができれば、蒸発と沸騰の違いを説明できるようになります。そして、2種類以上の液体が混合した場合の気液平衡の計算なども可能になりますよ。せっかくの機会なので蒸気圧の概念についても学んでみてはいかがでしょうか

no-img2″>
 <figcaption class=桜木建二

この機会に、蒸気圧に対する理解も深めてみてはどうだ。

蒸気圧とは?

ある温度において、共存する液体と気体が気液平衡に達しているとき、気体部分に存在する水蒸気の圧力(分圧)のことを蒸気圧といいます。蒸気圧は、飽和蒸気圧と呼ばれることもありますよ。ある温度において水蒸気の圧力は蒸気圧を超えることはないと言い換えることもできます

そして、温度と蒸気圧の関係をグラフで表現したものが蒸気圧曲線です。多くの蒸気圧曲線では、横軸に温度、縦軸に蒸気圧を配置します。蒸気圧曲線を読み解くことで、任意の温度における蒸気圧を知ることができたり、相変化の様子を理解できたりしますよ。

no-img2″>
 <figcaption class=桜木建二

気液平衡と蒸気圧の関係性を理解しよう。

蒸気圧と沸騰

image by iStockphoto

蒸気圧曲線を読み解くことで、様々な物質の沸点を知ることができます液体が沸騰する条件は、蒸気圧が大気圧を上回ることです。蒸気圧というのは、ある温度において各物質がとることができる圧力の最大値ですよね。この圧力が大気圧を超えると、すべての液体の分子が、次々と気体に変化することができるようになります

この現象が、まさに沸騰なのです。このことから、大気圧(約1031hPa)と蒸気圧が等しくなる温度が沸点になります。この温度は、蒸気圧曲線から簡単に読み解くことができますよね。一方、大気圧を蒸気圧が上回らない場合、蒸発は気液平衡に達するまでの間のみに生じます。これは沸騰ではありません。

次のページを読む
1 2 3 4
Share:
pen_teppo