熱力学 系での液体、固体の圧力

質問

化学の方でも同じような質問をしているのですが、一応こちらでも質問させてください。
例えば蒸発エンタルピーを考えるときは、H=U+pvで、pは系の圧力なので
液体の圧力を考えなければならないですよね？
僕がよくわからないのはこの液体の圧力というやつで、液体の圧力は
低い位置にいくほど大きくなって、気体のように満遍なく圧力が
拡がったりはしないし、ビーカーに入れた液体の表面は上の空気に対して力を加えませんよね？
なので、液体や固体が熱力学での系のとき、その系の圧力とはどのように
決めるのか、どこを測るのか教えてください。

回答No.2

hitokotonusi · ベストアンサー

液体の中の任意の場所に壁を作れば、壁に衝突する液体分子の力積の単位面積あたりの総和として圧力を求めることができます。ですから、重力の効果を無視する場合、液体中のいたるところに等しい圧力がかかっています。

＞液体や固体の圧力は外圧に等しいということですか？

密閉された系では外圧が存在しないこともありますが、二相が共存する場合には、共存するすべての相で圧力が等しくなることが平衡状態で共存する条件の一つです。

お礼

回答どうもありがとうございます

回答No.1

hitokotonusi

気体でも高さによる圧力勾配はありますよ。
富士山の頂上では、気圧は地表の7割ほどです。

熱力学の教科書では、重力による圧力勾配が問題にならない
ある程度小さい体系を扱っているということでしょう。

＞拡がったりはしないし、ビーカーに入れた液体の表面は上の空気に対して力を加えませんよね？

空気分子が液面上の分子に衝突して跳ね返された場合、空気分子の運動量変化に相当する力積を空気が液体に与えることになり、この総和の単位面積あたりの量が空気が液体に及ぼす圧力になりますが、この反作用として、液体表面の分子が空気分子に同じ大きさで逆向きの力積を与えていることになるので、この総和の単位面積あたりの量が液体が空気に及ぼす圧力になります。

補足

回答ありがとうございます。
>液体表面の分子が空気分子に同じ大きさで逆向きの力積を与えていることになるので、この総和の単位面積あたりの量が液体が空気に及ぼす圧力になります

ということは、この場合は液体の表面（外界と接している面）での加える力を系の圧力として考えるのですね。
では、ビーカーの底にかかる圧力などの外界と接していない部分の圧力は
系の圧力として扱わないということでいいのでしょうか？

>この反作用として

液体や固体の圧力は外圧に等しいということですか？