蒸気圧と沸騰
着眼点飽和蒸気圧は温度だけで決まり、容器の体積や他の気体の有無に関係しない。沸騰は「飽和蒸気圧＝外圧」になったとき。
- 密閉容器で液体と蒸気が共存しているとき（気液平衡）、蒸気の圧力＝その温度の飽和蒸気圧。
- 温度が上がると飽和蒸気圧は大きくなる（蒸気圧曲線は右上がり）。
- 外圧が低い（高い山の上）と、より低い温度で飽和蒸気圧が外圧に達するので沸点が下がる。
- 分子間力が強い物質ほど、同じ温度での蒸気圧が小さく、沸点が高い。
例題
1
水とエタノールの蒸気圧曲線で、同じ温度での蒸気圧はエタノールのほうが大きい。沸点が高いのはどちらか。理由も述べよ。
解答
水。同じ温度で蒸気圧が小さい（分子間に水素結合が多く蒸発しにくい）ので、蒸気圧が外圧 1.013\times10^5\ \mathrm{Pa} に達する温度が高い。
確認問題
1
気液平衡にある容器の体積を半分にした（温度一定・液体は残る）。蒸気の圧力は。
答え
変わらない（飽和蒸気圧は温度だけで決まる）
2
富士山の山頂で水の沸点が100 ℃より低いのはなぜか。
答え
外圧が低く、より低い温度で飽和蒸気圧が外圧に達するから