- ベストアンサー
沸騰について
- みんなの回答 （1）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
>>沸騰がなぜ外圧と関係するのか 沸騰とは、液面を境にして大気と、液体内部にできた気泡との圧平衡が破れることによって突発的に起きる現象だからです。 沸点にある液体というのは、液面という壁の両側で、蒸気圧と大気圧がすごい力で力くらべをしているのです。 >>蒸気圧が外圧と等しくなるとなぜ沸騰するのでしょうか？ 厳密には蒸気圧と外圧とが等しくなった段階ではまだ沸騰はおきません。 液体中の気泡のまわりにある液の表面張力が、気泡が破れるのを防ぐ手助けをしているからです。 つまり沸騰は、蒸気圧＞外圧＋表面張力 になった瞬間に起こります。 >>また水に不揮発な物質を融解するとなぜ蒸発が妨げられるのでしょうか？ 不揮発成分と水分子がゆるやかな結合をするからです。
関連するQ&A
- 水銀柱、沸騰について
高２の化学で、↓のことについて教えてください（>－<) ・ガラス管に水銀柱を満たし逆さまにすると、水銀は容器の水銀面からはかって760mmの水銀柱になる、と教科書にかいてありますが意味がわかりません。 ・沸騰するとき液体内部からも蒸発が起こるとはどういうことですか？ ・沸騰では液体の上は空気ですが、気液平衡は起こっているのですか？ （蒸気圧＝気液平衡が起こっているときで、蒸気圧が大きくなり外圧と等しくなったときに沸騰が起こるらしいので…） 多いしわかりにくいと思いますがお願いしますm(＿）m
- ベストアンサー
- 化学
- 山の上での沸騰
みなさんの沸騰などの記事を読んでいたのですが、 いまいちわかりません… 沸騰という現象は、外圧と蒸気圧が等しくなったとき に起こる現象なんですよね？ 水の沸点は地上では１００℃となっていますが、 山の上では、約８０℃(例)で沸騰するとなると、 山の上ほど気圧が低くなるので、 それに伴い、外圧と蒸気圧も小さくなり、 約８０℃で沸騰するのでしょうか？
- 締切済み
- その他（学問・教育）
- 沸騰と蒸気圧
液体を加熱して温度を高くすると蒸気圧は大きくなるが、液体の蒸気圧が外圧（空気中では大気圧）に等しくなると、液体の内部からも蒸気（気泡）が発生し、液体は激しく蒸発しはじめる（沸騰）。 ここで、内部からも蒸気が発生することについてなんですが、大気と接してもいない液体内部がどうして蒸発を始めるのでしょうか？ちょっと変な言い方かもしれませんが、大気に接していない液体の内部は、大気圧が液体の蒸気圧と比べてどのくらいの大きさかを知ることはできないはずです。 にもかかわらず、蒸気圧と大気圧が等しくなったことをあたかも知っているかのように、液体の内部が蒸発を始めるのはなぜなんでしょうか？
- ベストアンサー
- 化学
- 水は沸騰する？
密閉できる容器に水を入れ、容器を密閉します。容器の空の 部分は空気で満たされているとします。そこで何らかの方法で容器内の空気を瞬間的に水蒸気を含まない乾いた気体に入れ替えたとします。 この時、容器内の気体の圧力は1atmだったとします。 この状態で容器全体の温度を一定に保ちながら気液平衡状態になるまで放置します。水の蒸気圧をWとすると、気液平衡状態になった時 容器内の気体の圧力は(1+W)atmになりますよね？ ここで容器内の水を沸騰させることを考えます。水の蒸気圧が外圧に等しくなると沸騰が起こるようですが、 常に1+W(外圧)＞W(水の蒸気圧)なので密閉された容器内の水が沸騰することはないのでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
- 分圧、沸騰について
混合溶液は理想溶液であればその蒸気圧は各成分のモル分率の和に等しいということを知りました。つまり蒸留というのは、沸点の違いで分けるのではなく、ただ単に沸騰した溶液の蒸気の濃度差を利用しただけだと解釈しました。しかしそこでもおかしなことが起こりました。例えばエタノールと水の８０℃での蒸気圧をそれぞれ760mmHg、360mmHgとします。そしてエタノールと水をモル比１対１で混合した溶液を考えます。それは理想溶液であるとします。溶液中のエタノールと水の80℃での蒸気圧はそれぞれ380mmHg、180mmHgとなり、溶液の80℃での蒸気圧は560mmHgとなり、大気中では沸騰しないことになってしまいます。これでは実際の現象に反しますよね？それともこれも非理想溶液との誤差の範囲内なのでしょうか。そしてこのような現象が起こるのならそれは水蒸気蒸留の原理である、互いに不溶な液体はそれぞれの蒸気圧の和が外圧に達したとき沸騰する、ということと同じではないのですか？
- ベストアンサー
- 化学
- 蒸気圧について
蒸気圧について色々と疑問があります。 例えば水溜りの水の飽和蒸気圧はこの水の温度により一定ですよね。そして飽和状態になるまで水は蒸発し続けるから、結局全部蒸発すると思います。しかし、化学辞典によると「外圧を飽和蒸気圧以上に増すと、蒸気は凝縮して液体または固体のみとなり、逆に外圧を飽和蒸気圧以下にすると蒸気のみとなる」と書いてあったのですが、この前半部分の「外圧を飽和蒸気圧以上に増すと、蒸気は凝縮して液体または固体のみとなり」という部分がよく理解できないのです。 この水溜りの例では、外圧は大気圧のことで、少なくとも、この水溜りの飽和蒸気圧以上ですよね。しかし、水がすべて残ることはないと思うのですが・・・。 色々勘違い等あると思いますが、どなたか丁寧に教えてください。
- ベストアンサー
- 化学
- 化学 蒸気圧の分野
水蒸気蒸留法について 水に不溶である揮発性物質Aを含む資料をいれた丸底フラスコ内に、水蒸気発生用釜から水蒸気を送り込んで過熱していく。 このとき、Aと水は互いに影響せずに蒸発するので、混合蒸気の全圧P（全）は P（全）＝P（A）+P（水） となる。 このため、Aが100度を超える沸点を持つ物質であっても、水の沸点（100度）以下の温度で全圧P（全）が外圧（大気圧）と等しくなると混合物は沸騰する。 とあるんですが、疑問があります。 丸底フラスコから外に、発生した気体が逃げていかないようにゴム栓がしてあると思います。 そのゴム栓にはたぶん穴が2つ開いていて、片方は水蒸気発生用釜につながるガラスの棒、もう片方は、リービッヒ冷却器、さらに受け器につながるガラスの棒があります。 つまり、フラスコは密閉されているということにはならないんですか？ そして、密閉されているのに、どうして（蒸気圧）＝（大気圧）の点で沸騰するんですか？ 説明お願いします。
- ベストアンサー
- 化学
- 高校化学、蒸気圧曲線
（教科書本文）塩化ナトリウムやスクロースのような揮発しにくい物質が溶けている溶液では、同じ温度の純粋な溶液に比べて、蒸発する溶媒の分子の数が減る。そのために、同じ温度の純粋な溶液の蒸気圧に比べて、溶液の蒸気圧は低くなる。これを蒸気圧降下という。溶液の蒸気圧は、純粋な溶液の蒸気圧よりも低いので、溶液の蒸気圧が１，０１×１０＾５Paになる温度は沸点よりも高くなる。これを沸点上昇という。 （疑問） (1)蒸気圧というのはどういうことなのでしょうか。いくつか本、サイトを調べましたが、よくわかりません。 (2)われわれは水の沸点は100℃ということに慣れ親しんでおりますが、その時の蒸気圧が、１，０１×１０＾５Paですか？ (3)一般に、溶液が沸騰する蒸気圧というのは1，01×１０＾５Paなのでしょうか？
- ベストアンサー
- 化学
お礼
回答有難うございます。ぜひ参考にさせていただきます。