〜用語リクエストお待ちしてます〜

飽和水蒸気圧

飽和水蒸気圧とは、飽和状態の水蒸気の圧力(分圧)のこと。

水(液体)の温度が高いほど、飽和水蒸気圧も高くなる。(温度にのみ依存する。)

同じ温度の純粋な水面、または氷面と平衡状態にある水蒸気の圧力のことである。

「水面に対する平衡状態」とは、水面から大気への蒸発量と、大気から水面への凝結量が等しくなっている状態のことを言う。(氷面についても同じ)

飽和水蒸気のココがややこしい!

飽和水蒸気圧は、よく「その温度の空気に含むことができる最大量の水蒸気圧(分圧)」と説明されますが、ちょっと違います。

実は水(液体)の温度で、「空間へどれだけの水蒸気を放出できるか」が決まります。
気象の話の中では、通常、大気の中でのことを説明するので「空気中」と表現しても良いのです。

でも実際の飽和水蒸気圧は、空気のない宇宙であろうと、真空であろうと水(液体)の温度に影響されます。

ただ・・・水は気圧によって沸点が変わるし、水の温度と周囲の空気の温度は無関係ではないので、「その温度の空気に含むことができる最大量の水蒸気圧(分圧)」と覚えても問題はないでしょう。

飽和水蒸気圧は気圧には影響されない

理想気体において、飽和水蒸気圧は気圧に影響されません。(ドルトンの分圧の法則)

分圧の法則の根本的な考え方は、「混合気体中の各成分は、容器内に自分だけがいるときと同じ圧力を示す」というものです。
そのため、容器の中に窒素や酸素がどれだけ増えて(全圧が上がって)も、水蒸気分子はそれらに邪魔されることなく、温度だけで決まる一定の圧力(飽和水蒸気圧)まで蒸発し続けます。

ただし・・・

実は、厳密な物理学(熱力学)の世界では、外圧が高まると液体のエネルギー状態(ギブズ自由エネルギー)がわずかに変化し、蒸気圧もごくわずかに上昇します。これは「ポインティング効果」と呼ばれます。
ただし、この影響は非常に小さいため、一般的な化学の計算や理想気体のモデルでは「無視できる(外圧に影響されない)」とみなして扱われます。

ちなみに・・・水面に対する飽和水蒸気圧は、氷面に対する飽和水蒸気圧より、わずかに高い。→水滴と氷滴の両方が存在する場合、氷滴の方が増加する。

▼他の用語を検索する▼