プロセス:
1。沸騰: 水を沸点(100°Cまたは212°F)まで加熱すると、熱からのエネルギーにより、水分子が液体状態から自由になり、気体状態(水蒸気)に移行します。これは吸熱反応です 、つまり、エネルギーを吸収します。
2。冷却: 水蒸気が冷えると、エネルギーが失われます。 これにより、水分子が減速して一緒に近づき、最終的に液体に戻ります。これは発熱反応です 、それがエネルギーを放出することを意味します。
可逆性:
可逆性を理解するための鍵は、沸騰と凝縮の両方が同時に発生する可能性があることを認識することです。
* 平衡: 沸点には、蒸気相に逃げる水分子の速度が液相に戻る水分子の速度に等しくなる動的平衡があります。
* シフト平衡: より多くの熱を追加すると、平衡がより多くの蒸発にシフトします。システムを冷却すると、平衡はより多くの凝縮に向かってシフトします。
表現:
この可逆反応を化学的方程式で表すことができます。
h₂o(l)⇌h₂o(g)
*二重矢印(⇌)は、反応が両方向に進行できることを示します。
*H₂O(L)は液体水を表します。
*h₂o(g)は水蒸気を表します。
要約すると、沸騰した水と冷却蒸気は可逆反応です。なぜなら、プロセスに関連するエネルギーの変化は、水の液体と気体状態の間の平衡を変える可能性があるためです。