気液平衡

質問

低圧における気液平衡に関して質問です。

一定温度における気液平衡関係は、相対揮発度を用いた議論で解決できることは知っています。

よくわからないのは、全圧を一定とした定圧における気液平衡関係では、温度を簡単に決められないということです。この理由は、ものの本によると”全圧が設定した圧力になるように試行錯誤法を用いなければならないから”と書いてあるのですが、意味がよくわかりません。

そもそも、たとえば、密閉系で50Torrに圧力を設定した場合、中の気体の全圧がそれを超えることってあるのでしょうか。実験で単一成分の蒸気圧を求める実験をしたのですが、その時も、湯浴と内部の温度差を10K以下に保って、やたらと長い時間蒸気圧合わせのようなことをやったのですが、これもいまいち意味がわかりません。蒸気圧＝沸点という考えは間違いなのでしょうか。

混乱してよくわからないです。どなたか丁寧に教えていただけないでしょうか。

回答No.2

htms42 · ベストアンサー

質問されている内容が今ひとつ理解できないので回答を差し控えていました。ｄｏｃ　ｓｕｎｄａｙ様の回答を拝見してもしっくり行きません。

定圧装置を用意すれば圧力一定なのですから蒸発がどれくらい起ころうが関係ないはずです。体積が変わるようになっていればいいのですから簡単な装置のはずです。

１気圧の空気の入っている容器内に水があるとします。
水はその温度に応じた飽和蒸気圧まで蒸発します。蒸発すれば圧力が上がりますが体積が大きくなれば１気圧が維持できます。どれくらい膨張すればいいかは高校の化学でも出てくるレベルです。

普通に考えれば上のようになります。
密閉容器ということで定積容器を意味しているとしたら圧力コントロールは難しくなるでしょう。でも密閉と定積とはまったく別のことのはずです。ご質問の内容がよく分かりません。

お礼

申し訳ありません。密閉容器と定積容器を同じ意味として解釈していました。違うのですか？

でも、回答を参照して考えてみた結果わかりました。なので大丈夫です。

わかりずらい質問でどうも失礼しました。ありがとうございました。

回答No.1

noname#160321

>蒸気圧＝沸点…
と考えると、全圧が当初の圧力を超えてしまいます。
そのため「試行錯誤法」になってしまいます。

単純に、一気圧乾燥空気の入っている容器に少量の水を加えた時のことを考えて下さい。(液体の水の体積を無視する)
すると、容器内の温度の飽和水蒸気圧の水が気化し、全圧は一気圧を超えます。それと同じことです。

お礼

申し訳ありません。密閉容器と定積容器を同じ意味として解釈していました。違うのですか？

でも、回答を参照して考えてみた結果わかりました。なので大丈夫です。

わかりずらい質問でどうも失礼しました。