蒸発と蒸発の違い

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著者: Peter Berry
作成日: 17 Aug. 2021
更新日: 7 5月 2024
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物質の三態⑦ 沸騰と蒸発の違い
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蒸発と蒸発が、鍋で水が沸騰する理由であり、夏の間は芝生がより頻繁に散水する必要がある理由です。蒸発は、ほぼどこでも起こる蒸発の一種です。蒸発は、沸騰などの他の種類の蒸発よりもはるかに一般的です。

定義

気化すると、元素または化合物は、熱を加えることで固相または液相から気相に変化します。この変換は、物質の化学組成を変更することなく行われます。蒸発は、沸点(水が沸騰し始める温度)の下で液体が気体に変わるときに起こる蒸発の一種です。

水循環

蒸発は水循環で主要な役割を果たします。太陽は水を蒸発させて空に上昇させ、雲を形成し、最終的に凝縮して雨を放出します。蒸発する液体分子は水の表面に位置し、蒸発するのに十分な運動エネルギーを持たなければならないため、蒸発は制限されます。高温、低湿度、風は蒸発を増加させる可能性があります。水に圧力がかかると、圧力が水密度を高めるため、水はよりゆっくりと蒸発します。

表面蒸発

蒸発すると、最上位の水だけがガスに変わります。気化すると、すべての水が気体に変わります。上昇する熱は、しばしば底の水をガスに変えて上昇させます。水には、水分子を一緒に保つ力が作用します。表面の分子は、その下の水分子によってのみ拘束されるため、他の分子を拘束する制約をより克服できます。しかし、沸騰では、水分子は非常に多くのエネルギーを持っているため、他の水分子によって課せられた制約を克服するのに十分な速さで動き、水を気体の形で上昇させます。

クローズドシステム

水のボトルなどの閉じたシステムでは、水は特定のポイントまでしか蒸発しません。いくつかの分子が蒸発し、水のボトルの端に触れます。その後、凝縮して水域に戻ります。圧力がさらに蒸発するのを妨げる特定のポイントに達するまで、水のボトル内の蒸気圧は増加します。

代わりに水が沸騰すると、蒸気圧が十分に強くなり、システムが圧力に耐えるほど頑丈でない場合、閉じたシステムが破裂して開く可能性があります。閉鎖系では、ガス圧が周囲の温度に達するために水がより高い温度を必要とするため、水が沸騰します。沸点は、水の周囲のガスの圧力に基づいています。水によって生成される蒸発ガスの圧力が周囲のガスの圧力と等しくなると、水は沸騰し始めます。

昇華

昇華は別のタイプの蒸発です。一部の固体は、液相を通過することなく、すぐに気体に変わります。昇華は通常非常に高温で発生しますが、一部の固体は高圧を除いて液体にならないため昇華します。