- ベストアンサー
密閉容器中の温度と圧力
obihsotの回答
重ねて記載させていただきます。 補足の質問の（１）、（２）共に、正解です。 （３）の回答ですが、１Kgf/cm2は、やっぱり１Kgf/cm2です、どうしてこのような思い違いが起こるかと言いますとゲージ圧力は相対圧力だからです。絶対圧力で考えてみられると判ると思います。 それと、自動車のラジエーターキャップの原理についてですが、水も温度上昇に伴って膨張するので、もし、完全密閉容器だととんでもなく圧力が上昇し容器は破壊すると思われます。飽和蒸気圧の考え方については液相と、気相が同時に存在する時点での考え方であって、ラジエーターのように液相しか存在しない状態での圧力は飽和蒸気圧ではなく、液体の体積膨張率によって定まります。
関連するQ&A
- 密閉容器内での沸騰時の圧力について
単純な質問で恐縮ですが、どなたか教えて下さい。 密閉容器内に水と空気があります。 その水を100℃まで加熱した際、容器内の圧力は Ａ：ゲージ圧で0MPa（大気圧） Ｂ：ゲージ圧で0.1MPa のどちらになるのでしょうか？ ご回答をお待ちしております。宜しくお願い致します。
- ベストアンサー
- 化学
- 密閉容器内における水の温度変化による圧力変化について
体積が変化しない密閉容器に、ゲージ圧で100KPaになる様（気相部なし）温度60℃の水を入れた後、温度が20℃まで低下した。 この時の容器内の圧力変化は、どのように求めればよいでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
- 水の入った容器の圧力について（２）
水の入った容器の圧力について再度教えてください。 先日、tono-todoさまにご教授をいただいた点について、自分なりに勉強しました（未だ不足点あると思いますが）。 質問の内容 ２Ｌの密閉容器内に20℃の水１Ｌと１気圧の空気が１Ｌ入っています。 この容器を熱して内部を50℃にしたとき、圧力はどのようになりますかの点について 自分なりの回答 20℃の飽和蒸気圧は2.34Kpaです。 すると、空気分圧は101.3-2.34=98.96Kpaになると思います。 空気分が定容変化で圧力を求めると、50℃の空気分圧は 98.96×(273+50)／(273+20)=109.09Kpa これに50℃の飽和蒸気圧12.4Kpaを加えると、121.49Kpaとなりますが、これが答えでよろしいでしょうか？ 水の熱膨張や相変化が無視できるというのは、新たに水蒸気化する水の影響が大きいためということでしょうか？ 宜しくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 密封容器内の圧力の求め方 Part2
昨日、質問させていただいた者です。 http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3442797.html 昨日回答をいただき、自分なりに解いてみたのですが、私の力不足でどうも上手くいきません。 『水と空気の入った密封容器を加熱し、その容器内の圧力を求めよ』という問題で、飽和蒸気圧のデータは与えられておりません。 空気と水（水蒸気）の圧力を別々に考えました。 空気の圧力は『ボイル・シャルルの法則』で解き、「これでいいだろう」と思える数値が出ています。 問題は水（水蒸気）の圧力なのです。蒸気圧曲線では、100℃で１atmといったように示されています。容器内の水は少量なのですが、温度によって、この蒸気圧曲線から圧力を用い、空気の圧力に加算しても良いのでしょうか。それとも、気体の状態方程式を用いるものなのでしょうか。気体の状態方程式に数字を当てはめ計算をしてみたのですが、どうも変な感じがしてしまいます。 例えば１Lの密封容器に１gの水を入れ、100℃まで加熱した場合、水蒸気の圧力はどのくらいなのでしょうか。 蒸気圧曲線から読み取った１atmが答えになるのでしょうか。それとも、状態方程式に当てはめ計算するのでしょうか。 分かりにくい文章で申し訳ありません。宜しくお願い致します。
- ベストアンサー
- 化学
- 密封容器内の圧力の求め方
『水と空気の入った密封容器を加熱し、その容器内の圧力を求めよ』という問題を考えています。 どうしても答えが導き出せないので、いくつか質問させていただきます。 ※<加熱前の空気の温度、圧力、体積、水の量>、そして<何度まで加熱 するか>ということは分かっています。 (1)『ボイル・シャルルの法則』を用い計算し、その答えが加熱後の容器 内の圧力になるのでしょうか。 (2)上記の条件の密封容器を加熱すると、空気の圧力は高くなると思うの ですが、その場合水の沸点も上がると考えて良いのでしょうか。 また、沸点が上がった上、密封されているということは、容器内で飽 和状態が続き、沸騰しないのでしょうか。 密封容器内の圧力を求める問題を解くときに、使用しなければならない法則等ありましたら、教えていただけると幸いです。 宜しくお願い致します。
- ベストアンサー
- 化学
- 密閉容器での空気の圧力・膨張
20℃の密閉容器を60℃にした際、密閉容器内の圧力はボイルシャルルの法則により比例します。 しかし、密閉容器内に水蒸気量というか、水分があれば、水上気圧の影響はどの程度、あるのでしょうか？無視できるくらいなのでしょうか？ また、式などあればご教授お願いします。
- ベストアンサー
- 化学
- 容器内の圧力と蒸気圧の関係
化学重要問題集（数件出版）P24 ５２（イ）の問題です。 容積を変えることで圧力を一定に保つことができる密閉容器を純物質で満たし、容器内の圧力を一定に保ちながら物質が固体から気体になるまで加熱した。 このとき、解答によると 「物質が液体である間、蒸気圧は一定である。」 という選択肢は誤っているそうなのですが、そこがわかりません。 圧力を一定に保っているのだから、蒸気圧は一定なのではないのでしょうか？ わかる方いらっしゃいましたら教えてください。
- ベストアンサー
- 化学
お礼
よく分かりました。ありがとうございます。飽和蒸気圧が絶対圧であるという点に着目すればよっかたのですね。