密閉した部屋でお湯をガンガン沸かしたら？

質問

密閉した部屋でお湯をガンガン沸かしたら？
密閉した部屋の中でお湯をガンガン沸かしたら、気圧がドンドン上がるのでしょうか？　また目一杯湿度が高い状態で部屋を急冷したら、結露して一気に気圧が下がるのでしょうか？　その辺り、どのくらいの変化があるのかがピンと来ません。少なくとも密閉容器に少し水を入れて加熱したら、水蒸気で破裂するはずだから、気圧は上がるのだと思いますが、よく分かりません。識者の方よろしくお願いします。

回答No.1

toriton_blue · ベストアンサー

お湯の沸かし方や部屋の大きさによると思います
火を使って沸かそうとしたのならば、部屋が体育館並みに大きくない場合は酸素不足で火が消えます。
このとき、火ではなく電気コンロ（IH)などを使えば酸素がなくてもお湯はどんどん沸いていくので部屋の気圧は上がりそのうち爆発します
部屋が絶対に壊れないものとするならば、部屋の気圧が上がり、ある気圧になると水は蒸発しなくなります。火の強さが無限ならば話は違いますが、有限であるので水の蒸発する限界の気圧がやってきます。まぁ、大体は部屋が爆発するんですけどねｗｗ

冷やす場合は、今度は逆の現象が起きます
どんどん気圧がさがっていき、部屋が宇宙空間やはるか上空にある場合でなければ外気圧によって部屋がつぶされます。ここでは、部屋が絶対に壊れないものとする場合、どんどん部屋を冷やしていくといずれ部屋の温度は0度になり、空気中の水分（水蒸気）も凍り始めます
そして、いずれはすべて凍り、固体となり、すべて固体になった時に一番気圧が低い状態になると思われます

お礼

ご回答をいただき、ありがとうございました。

回答No.2

Kules

密閉した部屋の中でお湯をガンガン沸かしたら、気圧はドンドンあがっていくと思います。ただし、それは
水蒸気が増えたせいというよりは室内の空気の温度が上がったためである方が大きいと思います。
というのは、飽和水蒸気圧(周りの気圧がこれより低かったら蒸発するよって気圧)は温度によってきまっており、それが気圧と等しくなった状態を「沸騰」といいます(うろ覚えなので間違っていたらごめんなさい)水の場合、周りが１気圧なら100℃ですし山の上に登ったりすると気圧がさがるので100℃以下になります。また、圧力鍋のように周りから圧力がかかった状態で加熱すればより高い温度で沸騰することとなります。
ということで、もし部屋を密閉し、部屋は絶対壊れないという仮定をするならば、
お湯を沸かす→周りの温度も上がる→室内の空気によって気圧が上がる→飽和水蒸気圧が周りの気圧を超えることができない→沸騰しない
となりそうな。でも気圧は上がり続けます。
純粋にお湯だけを加熱できるような仕組みがあったとすれば、室内の気圧は空気の圧力と水蒸気圧の和として表現されるので、水蒸気が増えれば部屋の気圧が上がっていき、お湯の温度が際限なく上昇していけば水蒸気だけで気圧が上がるんじゃないかと思います。

また、
>目一杯湿度が高い状態で部屋を急冷したら、結露して一気に気圧が下がるのでしょうか？
に関してはもし上の加熱の実験の継続としてこれをするなら「気圧は元に戻る」が答えになると思います。
実験開始時点で空気が乾燥していれば若干の気圧増だと思います。
もし気圧が下がるような状態を作ろうとすると、最初に窓を上げた状態でお湯をガンガン沸かし、部屋の中の乾燥した空気を目いっぱい外においやって、湿度100％で気温も相当高い状態を作りだします。このようにすることで、部屋の中の気圧=空気の圧力+水蒸気の圧力=１気圧(外とつながっているから)となり、水蒸気圧の割合を増やしておくことで、
窓を閉める→部屋を急冷する→飽和水蒸気量(空気中に含むことができる水蒸気量)は温度で決まっているので、大量に結露する→気圧がさがる
となると思われます。

私もこの辺専門家ではないのでひょっとしたら的外れかも…参考になれば幸いです。

お礼

ご回答いただき、ありがとうございました。ベストアンサーは一つしか選べないようなので、申し訳ありません。またよろしくお願いします。