低圧における状態変化

質問

Astro Artsの「フェニックス、土壌サンプルを熱して水蒸気を確認」という記事に、「現在の火星は乾燥しており、大気中の水の分圧は低い。火星のように気圧が低い条件の下では、水は低温で固体（氷）、高温で気体（水蒸気）となり、液体相としては存在することができないと考えられる」ということが書かれていたのですが、これは、なぜでしょうか。また、参考になるようなホームページ等も教えていただけないでしょうか。よろしくお願いいたします。

回答No.1

okormazd · ベストアンサー

それは、物質としての水の性質からそうなるのです。

http://rikanet2.jst.go.jp/contents/cp0200a/contents/30202.html

参考URLの図を見てください。

火星の水蒸気分圧は、この図の三重点より低いでしょう。液体の水が存在できるのは、空色の部分だから、三重点の水蒸気分圧より高くなります。

温度が低くなれば、図の左側にずれることになりますが、ピンクの部分になって、ここは、固体の水、すなわち氷です。
また、温度か高くなれば、図の右側にずれることになりますが、黄色の部分になって、ここは気体すなわち水蒸気です。
圧力が、三重点より低い限り、空色の部分すなわち液体の水にはなりません。

水の性質から、そうなるということです。

お礼

ありがとうございます。

回答No.2

Saturn5

以下に水の状態図があるサイトを挙げておきます。

http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/~yoshino/edu/water/chapter10.pdf
http://www.keirinkan.com/kori/kori_chemistry/kori_chemistry_2/contents/ch-2/1-bu/1-2-2.htm

この図でわかるように、圧力が下がると融点が上がり、沸点が下がり、液体で存在できる
温度が狭くなります。圧力が０．００６気圧になると水は液体では存在できません。
逆に言うと、圧力がほとんどない世界では状態は固体か気体しか存在しません。
液体とは有る程度の圧力がある世界だけに見られる状態です。