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この化学の問題の3番なのですが、密閉容器の内部の圧力が0.30×10^5Paなので、これ...

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ID非公開さん

2019/6/1120:20:01

この化学の問題の3番なのですが、密閉容器の内部の圧力が0.30×10^5Paなので、これを外圧とし、温度を50℃とすると蒸気圧=外圧となってこのエタノールは沸騰した状態になるのですか?

また、蒸気圧曲線では気液平衡の状態で、液体と気体が共存しているとあるのてすが、今回の場合気液平衡は50℃ですが、それより小さい温度では全くエタノールは気体になっていないのでしょうか?
どなたか詳しくご回答頂ければありがたいです。

蒸気圧,エタノール,気液平衡,外圧,気体,大気圧,落し蓋

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kur********さん

2019/6/1215:35:48

>これを外圧とし、温度を50℃とすると蒸気圧=外圧となってこのエタノールは沸騰した状態になるのですか?

はい。

>それより小さい温度では全くエタノールは気体になっていないのでしょうか?

はい。

開放系で上にスペースがあると、蒸気圧まで気化が出来る。これは気液平衡できる界面から液体分子が気化が出来るということです。この問題ではそうではない。

0.30×10^5Paの世界で、エタノールをビーカーに注ぎ、上に質量のない”落し蓋”みたいなものをかぶせたとしよう。ここで、”落し蓋”より下の世界の圧力とは、当然大気圧に拮抗しているから、0.30×10^5Paですね。これが、問題で言う「内部の圧力が0.30×10^5Pa」だと思ってください。
ここで、50℃未満の液体の中で何らかの気化が起こったと仮定します。当然泡になります。その泡の圧力は蒸気圧と同じですから、大気圧以下であり、つぶれる運命にあります。分子的に言えば、液体と同じ分子間力束縛状態になってしまいます。つまり、”気化できない”と、いえます。これが後半部分の理由。

で、もう前半部分は理解できると思います。

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