気圧の存在を確かめる実験について

質問

気圧の存在を確かめる実験で、「缶の中に水を入れて
あたためた後ふたをして冷やすと缶がつぶれる」というものがありますが、何故「水を入れてあたためる」のでしょうか？教えてください。

回答No.3

wataruru_1 · ベストアンサー

水は
・温度が上がる→体積が増える
・温度が下がる→体積が減る

ここまでは良いですね？
缶の中に水を入れてあたためた（水を膨張させた）後密閉することで、缶の内部の空気密度が下がります。このとき缶の外側と内側の圧力の差はありません。
そのまま冷やすと水の体積が減るため、缶の内部の圧力が下がります。→缶が外側からの圧力に負けてつぶれます。

…回答になっていると良いのですが。

お礼

すみません、空気密度というのがいまいちわからないのですが、それ以外はとてもわかりやすいです。ありがとうございました。

回答No.4

ultraCS

缶内の空気を水蒸気で追い出すためです。
追い出した後、蓋をして冷却すると、水蒸気が水に戻り、缶内部の圧力が減少します。

空気が全て追い出されている場合は、冷却された温度での飽和水蒸気圧まで(大気圧よりは低い)下がります。真空になると書いてある本もありますが、それは厳密には間違いです。

お礼

くわしいご説明、ありがとうございました。

回答No.2

noname#74443

＃１でしｗ。
＃１に文中の「無図」は「水」の間違いでしｗ

回答No.1

noname#74443

水が沸騰して水蒸気になる時に元の体積の約１７００倍（だったっけ？詳しい数値は忘れた：もう、ン十年前なんだモンｗ）に増えます。
　その時に缶の中の空気を追い出します。無図が沸騰した状態では缶の中は少量の熱湯と水蒸気だけになるのです。
　その時点でふたをし、缶を冷やすと水蒸気は水に戻るので、缶の中はほぼ真空（にはほど遠いけど....）になります。

お礼

水が水蒸気になると缶の中の空気は出ていくのですね！
早速のご回答ありがとうございました。