* 運動エネルギーと脱出: 液体を加熱すると、分子は運動エネルギーを獲得し、より速く動きます。この増加した動きにより、溶解したガス分子は、それらを溶液中に保持し、大気中に逃げる引力を克服することが容易になります。
* 圧力と平衡: 液体中のガスの溶解度も圧力の影響を受けます。ヘンリーの法律は、ガスの溶解度は液体上のガスの部分的な圧力に直接比例していると述べています。温度が上昇すると、液体上のガスの蒸気圧も増加し、液相でのガスの部分圧が低下します。これにより、ガス分子が溶液からさらに駆動されます。
このように考えてみてください: 風船に閉じ込められたガスを想像してください。風船を加熱すると、ガス分子がより速く移動し、より多くの力で風船の壁に当たり、内部の圧力が増加します。最終的に、風船内の圧力が高すぎ、ガスが逃げます。同じ原理は、液体に溶解したガスに当てはまります。
例外:
通常、加熱はガスの溶解度を低下させますが、いくつかの例外があります。
* 化学反応: 溶存ガスが溶媒と反応すると、加熱が溶解度を高めることがあります。たとえば、水中の二酸化炭素の溶解度は温度とともにわずかに増加します。これは、一部のCO2が水と反応して炭酸酸を形成するためです。
* 非常に高い圧力: 非常に高い圧力では、一部のガスの溶解度は、ガス分子と溶媒の間の複雑な相互作用により、温度とともに増加する可能性があります。
実用的な例:
* 沸騰したお湯: 水を沸騰させると、酸素や窒素などの溶解ガスが放出され、泡が発生します。
* ソーダボトルを開く: ソーダボトルを開くときに聞こえるフィズは、ボトル内の圧力が低下するにつれて二酸化炭素ガスの放出によって引き起こされます。
* 温水中の魚: 温水中の魚は、水中の酸素の溶解度が高温で低下するため、利用可能な酸素が少なくなります。
要約すると、液体の加熱は通常、ガス分子の運動エネルギーの増加と圧力の変化により、溶解したガスの溶解度を低下させます。