化学 蒸発について

質問

ピストンのついた容器に１種類の液体と気体がはいってるとして、ピストンを押す圧力がその温度における液体の蒸気圧をこえていれば押しつぶされてすべて液体になる。

みたいなことが参考書に書かれていたんですが、ってことは常温で水をその容器に入れっぱなしにしてても大気圧に負けて全て液体のままで蒸発はしないってことですよね？

じゃあコップに入ってる水も見えないピストンに押さえつけられてるようなモンで蒸発しないことになりませんか？でも実際は蒸発する。なんででしょうか？

回答No.1

hg3 · ベストアンサー

水は常温でも、蒸気圧は0ではありません。

例えば、30℃の水なら蒸気圧は約0.04気圧位です。つまり、30℃の水からは、0.04気圧の水蒸気が発生します。
コップの上(水面）では発生した水蒸気が、空気を押し退けて、空気0.96気圧と水蒸気0.04気圧が混合した状態でバランスします。コップの上は開放されていますから、空気0.96気圧と水蒸気0.04気圧の混合気体は、徐々に拡散して周囲に逃げていきます。
すると、また、水面から0.04気圧の水蒸気が発生します。これを繰り返しているうちにコップの中の水は徐々に水蒸気になって、減っていくというわけです。

もしコップに密閉できる蓋をつければ、空気0.96気圧と水蒸気0.04気圧の混合気体は、コップの外に逃げていくことができないため、それ以上、水蒸気が発生することができません。ですから、蓋をすればコップの水が蒸発して無くなることがないわけです。

お礼

回答ありがとうございます
蓋がないということは容量がとてつもなく大きい容器に入った水なんだとおもうとなんかわかったような気がします

回答No.2

htms42

＞じゃあコップに入ってる水も見えないピストンに押さえつけられてるようなモンで蒸発しないことになりませんか？でも実際は蒸発する。なんででしょうか？

気体は空間を小さな粒子が飛び回っている状態です。
隙間だらけなんです。「目に見えない膜」があるのではありません。
水が蒸発すれば水の分子は空気の分子の隙間に入っていきます。
空間に存在する気体分子の数は増えますから圧力は増加します。

空間が広ければ水の分子は水面の近くから拡散していきます。
普通の温度でゆっくりとした蒸発しか起こっていない場合、空気の圧力はそのままです。

ヤカンのお湯が沸騰しているようなときは蒸気の流れができています。その時は空気も水蒸気と一緒に外に出ていきます。水蒸気はどんどん供給されていきますが空気は出て行ったらそのままですから内部の気体は水蒸気に置き換わっていきます。（ヤカンの口から勢いよく蒸気が噴出しているときは当然内部の圧力は周囲の大気圧よりも大きいです。したがってお湯の温度は１００℃を超えています。ヤカンにふたがあるかどうかで沸騰しているお湯の温度は変わります。）

お礼

ご教示ありがとうございます