まず、蒸気圧についてですが、蒸気圧とは同じ物質の気体と液体(または固体)が共存しているときの気体が押す圧力のことです。温度が高くなるにつれて、気体に変わろうと .
蒸気圧 大気圧 沸騰 なぜ?
ビーカーを加熱して温度を上げていき100℃に到達すると、水の水蒸気圧は760 Torrと大気圧と同じになります。 そうすると何が起こるかというと、水面を抑えている圧力と水分子が蒸発しようとする圧力が釣り合い押さえつけていた力がなくなるため、液体内部から蒸発が可能になります。
沸騰 水蒸気なぜ?
100℃より低い温度でも、水の表面には周囲から熱などのエネルギーが加わり、表面近くの水分子がちぎれて、水蒸気に変化して空中に出る。 空気が100℃でなくても水蒸気があるのはこのためだ。 さらに熱が加わって水の温度が100℃まで上がると、水分子のつながりがどんどん壊れて液の中からも水蒸気が出ていく。 これが沸騰。
沸騰 大気圧 なぜ?
水は1気圧(760.0mmHg)の状況下において100℃以下では蒸気圧が外気圧よりも小さいために沸とうすることができません。 水が内部から気化しようとするのを外気圧がおさえているのです。 しかし、100℃に達すると外気圧と蒸気圧が等しくなって、内部でも蒸発が起こるのです。 これが沸とうという現象なのです。
減圧沸騰 なぜ?
ある圧力の下で液体は飽和温度(沸騰温度)までは液相として安定した状態で存在するが、圧力が下がると飽和温度は低下し、初期の液体温度が飽和温度よりも高くなると液体は沸騰する。 圧力低下が急速な場合には、液相が極度の加熱状態になり爆発的な沸騰が起こることもある。
