はじめまして.私は大学1年のyukiっていいます.物理のことで調べたいことがっていろんなサイトをみていたら,このサイトにたどりつきました.
わからにことがありまして,もしお分かりになられましたら教えていただけないのでしょうか?
なぜ飛行機にのると,水の沸点がひくくなるのでしょうか?飛行機に乗るとコーヒーとか地上で飲むより少々ぬるいとおもいます.これは気圧が下がって沸点がひくくなるというのはわかるのですが・・・なぜ気圧がさがると沸点もさがるのかわからないのです. お分かりになりましたら,お返事ください.よろしくお願いします.
yukiさんこんにちは.
沸騰というのは,液体が蒸発しようとする力が大気圧より 大きくなったときに起こります.
液体が沸騰して気体になるためには体積が膨張しなければいけませんが, 普段は大気圧で押さえつけられているため,その力に打ち勝つ必要があります. これにはたとえば水の場合,温度を100度まで上げないといけません. ところが,気圧の低いところでは,大気の押さえつける力が弱いため, より低い温度でも大気圧に打ち勝つことができます. そのため,より低い温度で沸騰が起きるわけです.
教えていただいてありがとうございます.
水が蒸発するときに体積が膨らむから,気圧の低い上空では沸点がひくくなるということなのですがそれでは,水が固体になるときは早い時間に氷になるということいでしょうか?
yukiさん,Yuさん,こんにちは.はじめまして.
> それでは,水が固体になるときは早い時間に氷になるということいでしょうか?
鋭いご指摘ですね.水が固体になる場合ですが, 実は圧力が下がれば凝固点はほんの少し高くなります. つまり,氷りにくくなります. 高山で氷河が発達しやすいのは気圧が低く,凝固点が高いからだそうです. 水の状態図をみれば一目瞭然なのですが, 言葉で説明するのはなかなか難しいですね.
yukiさん,Yuさん,管理人さん,こんにちは. う〜ん,なるほど・・.水が液体から固体(氷)になるときは,体積が膨張するから, 気圧が低い方が,その膨張を大気圧で邪魔されにくい,から凝固点上昇なんですね. ところで,液体から固体になるときに体積が膨張するのは,水分子の極性で 水素結合を起こすからでしたっけ?普通(水以外で極性を持たないもの)の物質の体積は,一般に,固体<液体でしたっけ.そうすると,そういう物質は,水と逆に,気圧が低いほど,凝固点は下がりますでしょうか?
> 液体から固体になるときに体積が膨張するのは,水分子の極性で > 水素結合を起こすからでしたっけ?
そうですね.水素結合あってこその水の惑星地球です. ほとんどの物質では 固体<液体 ですね. 状態図では固体と液体の境界線は右上がりです. だから気圧が下がると凝固点は下がります. 水などの場合だけ,右下がりになってしまうんですよね.