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なぜ蒸気圧は温度で増加するのですか?

蒸気圧は、液相と平衡状態にあるときに液体の蒸気によって及ぼす圧力です。温度が上昇すると、液体の蒸気圧も増加します。これは、液体の分子がより高い温度でより多くのエネルギーを持っているため、液体から蒸気相に逃げる可能性が高いためです。

蒸気圧と温度の関係は、クラウジウスクラペイロン方程式によって表現できます。

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ln(p_v)=- \ delta h_v /(rt) + c

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どこ:

* P_Vは蒸気圧です

* \(\ delta h_v \)は蒸発のエンタルピーです

* rは理想的なガス定数です

* tは温度です

* Cは統合定数です

気化のエンタルピーは、液体の1モルを蒸発させるために必要なエネルギーの量です。これは、液体の分子間の分子間力の強度の尺度です。分子間力が強いほど、気化のエンタルピーが高くなり、蒸気圧が低くなります。

温度が上昇すると、クラウジウスクラペロン方程式の用語\(\ delta h_v / rt \)という用語が小さくなります。これは、蒸気圧が温度とともに指数関数的に増加することを意味します。

温度による蒸気圧の増加は、蒸留、蒸発、冷凍などの多くの用途で重要です。

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