一般原理:温度が上昇すると、液体中のガスの溶解度が低下します。
説明:
* 運動エネルギー: 液体の温度を上げると、分子の運動エネルギーが増加します。これにより、それらはより速く動き、より活発に振動します。
* ガス分子が脱出: 液体分子の運動エネルギーの増加は、液体に溶解したガス分子を保持する力を破壊します。 これにより、ガス分子が液体の表面から逃げ出し、気相に入りやすくなります。
* 平衡シフト: ガスの溶解度は、液体に溶解したガス分子と液体の上の気相の平衡によって支配されます。温度が上昇すると、平衡は気相に向かってシフトし、溶解ガスの量が減少します。
例:
* 炭酸飲料: ソーダが暖かいときに速く平らになることに気付くでしょう。これは、温度の上昇により、溶存二酸化炭素が液体からより容易に逃げる原因となるためです。
* 水中の酸素: 魚やその他の水生生物は、水中の溶解酸素に依存しています。暖かい水は、溶存酸素を少なく保持しているため、水生生物にストレスの多い条件が生じる可能性があります。
* 沸騰したお湯: 水を沸騰させると、溶解したガス(酸素や窒素など)が追い出され、水がほとんどガスがないままになります。
例外:
この原則にはいくつかの例外があります。特定の場合、液体中のガスの溶解度は、温度とともにわずかに増加する可能性があります。これは通常、ガスと液体分子間の特定の相互作用によるものです。ただし、これらのケースは比較的まれです。
キーテイクアウト:
温度は、液体のガスの溶解度に影響を与える重要な要因です。 ほとんどの場合、温度を上げると、液体に溶解できるガスの量が減少します。この関係を理解することは、産業プロセスから生物システムまで、さまざまなアプリケーションにとって重要です。