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イメージの話ですが、液体は蒸発したいのに上からグッと圧力をかけられているので蒸発できないと考えればわかりやすいでしょうか。
そこからピストンを上げて圧力を小さくすると蒸発できるようになりますよね。
次に理論的に説明します。
気体が蒸発していくと、これ以上気体として存在できないくらい気体がいっぱい満たされた状態になります。これを飽和状態といいます。そのときの気体の圧力を飽和蒸気圧といい、水の飽和蒸気圧のことを水蒸気圧といいます。飽和蒸気圧はシャルルの法則より、温度にも影響されるので問題文には｢27℃のとき｣のように温度を指定して与えられます。
大事なのは｢飽和蒸気圧は蒸発できるギリギリの圧力｣であるということです。気体の圧力が飽和蒸気圧より大きいと、気体として存在できず気体の一部は液体として存在することになります。
図1のように、ピストンに押されると体積が小さくなりますのでボイルの法則より気体の圧力は大きくなりますよね。このときの圧力が水蒸気圧を上回ったため、水蒸気が一部液体になったわけです。
ここからピストンを引いていくと体積が大きくなるので、圧力が下がっていき、飽和蒸気圧に達すると液体は全て気体として存在できます。(図2)
さらにピストンを引いて、飽和蒸気圧より小さい圧力になると見た目では変わりませんが体積が変化しているのでボイルの法則より、気体の圧力は小さくなっているはずです。(図3)
これで、問題の状況は分かりますでしょうか
分圧です
分かりました、ありがとうございます。
丁寧にありがとうございます。
1つ質問させてください。
「気体の圧力が飽和蒸気圧より大きいと気体の1部は液体として存在する」
「気体の圧力」というのは、全圧ですか？