『蒸気圧』

関西化学は、蒸留、蒸発、精留、反応、発酵、抽出、溶剤回収等の
プラントエンジニアリングをおこなっています。

『大気圧と沸点』について解説いたします。

大気中のほとんどは空気と水で、大気圧はヘクトパスカル(hPa)で表現されます。
実はその大気圧とは、空気圧と水蒸気圧の和なのです。

鍋のお湯が沸騰するまでの状態では、鍋のすぐ上は、初めは湯気が上がり
段々と水蒸気が多くなります。
鍋のすぐ上の空気量が段々と少なくなっているのです。そして沸騰したときには
すべての空気がなくなりすべて水蒸気となります。

この日の大気圧が1,013hPaであったとします。鍋のすぐ上の水蒸気圧は
空気がなくなっているため水蒸気だけで大気圧となり1,013hPaとなっています。

そして、そのとき鍋の温度は100℃となります。

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『温度と蒸気圧』について解説いたします。

水が100℃で沸騰したとき、水の蒸気圧は1,013hPaです。
富士山の頂上では、大気圧はおよそ630hPaといわれています。鍋のお湯が
沸騰したとき、鍋のすぐ上では水蒸気がすべての空気を追いやっているので
水の蒸気圧は大気圧と同じ630hPaです。

そしてこのときおそらく沸騰しているお湯の温度は87℃となっています。

そして、エベレストの山頂では大気圧はおよそ300hPa。ここで沸騰した
お湯の温度は69℃です。

このように「沸騰温度は圧力によって定まる。」つまり物性値なのです。
言い換えれば、蒸気圧は温度によって決まります。

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関西化学が、『湿度と分圧』について解説いたします。

大気は空気と水の混合物で、その混合の割合が湿度です。沸騰した鍋の
すぐ上には空気はなく水蒸気100%です。したがって、その水蒸気の圧力は
大気圧に等しくなっています。

ほとんどの液体は、温度によって定まる蒸気圧を有し、30℃の水の
蒸気圧（飽和蒸気圧）は、42hPa。もし地球上の大気が42hPaであったとすると
水は30℃で沸騰することになります。

ところが、地上の大気圧は平均(高気圧でもなく低気圧でもない)で
1,013hPaとされています。鍋の中の水が30℃であったとすると、その水面
すぐ上の水蒸気は42hPa、空気は(1,013−42)=971(hPa)となっていることになります。

幾つかの成分が混ざっているとき、その全体の圧力を全圧といい
それぞれの成分（空気、水）が占める圧力を分圧といいます。

そしてこれは、「全圧は分圧の和に等しい(ドルトンの分圧の法則)」です。

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