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100℃では、水の飽和蒸気圧は101324.72Paであり、大気圏が形成する大気圧とほぼ同じです。これらの間には何か関連があるのでしょうか?! ありがとう!!
大気圧が異なると、水の飽和蒸気温度も異なります。例えば、標高数キロメートルの高原ではご飯が炊けないのは、お湯の温度が100度に達しないからです。
この投稿は最後にylb913によって2016-12-15 12:53に編集されました。これは100℃の定義で、1標準大気圧下で水が沸騰する温度が100℃です。実際の大気圧が標準大気圧より高い場合、100℃でも水は沸騰しない。大気圧が標準大気圧より低い場合、100℃にならなくても水は沸騰する。
それは知っています。質問したいのは、地球の大気圧と水には大きな関連があるのでしょうか?!
密閉された状態で、一定の温度において、固体または液体と平衡状態にある蒸気が持つ圧力を飽和蒸気圧と呼ぶ。開放系において、飽和蒸気圧とは、ある温度で液体表面における気液平衡時のその物質の気相分圧のことです。例えば、30℃における水の飽和蒸気圧は4245.5Paです。つまり、密閉された容器内に水だけが存在する場合、30℃の容器内の気体圧力は4245.5Paとなります。一方、開放された環境では、液体表面の上の圧力は大気圧、すなわち101Kpaとなりますが、その液体表面の上の水蒸気の分圧は依然として4245.5Paのままで、他の分圧は空気のものとなります。また、あなたが挙げた100℃では、水の飽和蒸気圧は101324.72Paであり、これは大気圧と同じ値です。これは、水の表面における水蒸気の分圧が101324.72Paであり、他の空気は存在しないことを意味します。しかし、開放状態にあるため空気が液体表面に拡散してくるので、液相の水は絶えず気化し続け、液体表面の水蒸気の分圧を101324.72Paに保つ必要があります。しかし、開放状態では水の表面圧力は大気圧を超えることはないため、水の温度はそれ以上上昇することができず、この温度が水の沸点となります。したがって、すべての液体は標準大気圧下の沸点において、その液体の飽和蒸気圧は大気圧に等しくなる。エタノールの78.3℃における飽和蒸気圧は101.33kPaで、これは大気圧でもある。ですから、あなたが挙げた100℃は、標準大気圧下での水の沸点に過ぎません。大気圧が4245.5Paの場合、100℃でも水の飽和蒸気圧は101324.72Paのままですが、このとき水の沸点は30℃になります。しかし、開放状態で水を加熱する限り、水は決して100℃には達しません。
“「蓋を開けたままお湯を沸かせば、水は決して100℃にはならない」というが、私は蓋を開けたやかんでお湯を沸かせば、沸騰させることができるよ!!
こんなに説明しても無駄な時間だな。私が言いたいのは、大気圧が4245.5Paの場合ということだ
言い換えれば、水を沸騰させる温度では、水の飽和蒸気圧は大気圧に等しくなります。大気圧と飽和蒸気圧に関連があると感じるのは、開放状態で水を加熱するため、水面の圧力は大気圧を超えないからです。なぜなら、大気圧と、水を加熱している上方の空間との差があまりにも大きいからです。圧力鍋に変えて100℃まで加熱すると、鍋内の圧力は水の飽和蒸気圧、つまり大気圧となる。さらに温度を上げると、鍋内の圧力は水の飽和蒸気圧>大気圧となる(鍋内に存在するわずかな空気が占める微小な分圧は無視する)。ご質問に戻りますが、大気圧は101KPaで、これは水の100℃における飽和蒸気圧と同じです。これは、通常の圧力下で水の沸点が100℃であるため、通常の圧力下にある物質の飽和蒸気圧は、その沸点における飽和蒸気圧が大気圧に等しくなるからです。単に水が最も一般的で、沸点が100℃だからに過ぎない。密閉容器内のエタノールと水の混合液において、ある温度における容器内の気相中の両物質の分圧は、その温度におけるそれぞれの飽和蒸気圧である。