蒸気圧とは
定義により、蒸気圧は、物質が平衡状態にあるときの蒸気またはガス内の圧力の量です。 言い換えれば、液体または固体が閉じた容器に入っており、一部の分子が蒸発し、他の分子が液体または固体状態に戻る場合、その容器内で測定できる圧力は蒸気に関係します。 蒸気圧は大気圧(atm)で表され、温度変化、容器サイズ、分子結合強度の影響を受ける場合があります。
水が蒸気に変わり、蒸気が容器に閉じ込められると、水蒸気圧は平衡点に達するまで上昇します。 その時点で、蒸発速度は凝縮速度に等しくなります。 言い換えれば、蒸気が閉じた領域で捕らえられると、蒸気の増加に起因する温度の上昇が容器内の凝縮につながります。 水分子は容器の壁に閉じ込められ、逃げることができません。 その結果、分子は衝突および結合を開始し、液体状態に戻ります。
温度が上昇すると、蒸発速度も増加します。 分子は、平衡点に達するまで蒸発し続けます。 蒸気は完全に飽和しているため、平衡点は飽和蒸気圧とも呼ばれます。 平衡点に達すると、凝縮のプロセスが始まります。
蒸気が保持される容器のサイズも圧力変化に影響します。 封じ込められたエリア内の蒸気が多いほど、同じエリア内の圧力が高くなります。 例として、小さな部屋に詰め込まれた人々の群衆が増えていることを想像してください。 より多くの人が部屋に入ると、部屋のサイズは変わらないため、人々はより近くなります。 蒸気の場合、より多くの分子が容器に入るにつれて、分子がより近くなり、蒸気圧が増加します。
温度変化と空間の収縮に加えて、分子構造内の結合のタイプによって、蒸気圧が比較的高いか低いかが決まります。 基本的に、結合が形成されやすいほど、結露の速度が速くなり、したがって、平衡点が比較的早く発生します。 急速に平衡状態に達すると、蒸気圧は比較的低くなります。 あるいは、結合が弱い場合、分子はゆっくりと結合します。 蒸発速度が凝縮速度に等しくなるには時間がかかり、分子の蒸気圧は高くなります。