文部科学省サイエンス・パートナーシップ・プロジェクト(SPP)事業
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文部科学省サイエンス・パートナーシップ・プロジェクト(SPP)事業 國學院大學栃木高等学校−宇都宮大学連携 科学実験講座「物質の状態の変化」 「圧力による状態変化-蒸気圧曲線」 PowerPoint PPT Presentation


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文部科学省サイエンス・パートナーシップ・プロジェクト(SPP)事業 國學院大學栃木高等学校−宇都宮大学連携 科学実験講座「物質の状態の変化」 「圧力による状態変化-蒸気圧曲線」 日時:平成18年12月16日    14:00~16:00 場所:國學院大學栃木高等学校  講師:宇都宮大学教育学部助教授南 伸昌  ティーチングアシスタント:阿部 陽介  (宇都宮大学教育学部)神藤 勲 滝本 顕悟 田口 順也(国栃OB). ○ 物質の状態変化. 水. 高・・・沸騰(水蒸気). 液体→気体. ・温度. 低・・・凝固(氷).

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文部科学省サイエンス・パートナーシップ・プロジェクト(SPP)事業 國學院大學栃木高等学校−宇都宮大学連携 科学実験講座「物質の状態の変化」 「圧力による状態変化-蒸気圧曲線」

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Presentation Transcript


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文部科学省サイエンス・パートナーシップ・プロジェクト(SPP)事業

國學院大學栃木高等学校−宇都宮大学連携

科学実験講座「物質の状態の変化」

「圧力による状態変化-蒸気圧曲線」

日時:平成18年12月16日

   14:00~16:00

場所:國學院大學栃木高等学校

 講師:宇都宮大学教育学部助教授南 伸昌

 ティーチングアシスタント:阿部 陽介

 (宇都宮大学教育学部)神藤 勲

滝本 顕悟

田口 順也(国栃OB)


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○物質の状態変化

高・・・沸騰(水蒸気)

液体→気体

・温度

低・・・凝固(氷)

液体→固体

・圧力

富士山頂では約90℃で沸騰

液体→気体

圧力(気圧)低下

スケート、スキー

固体→液体

圧力が大きくなる


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○物質の状態変化

二酸化炭素(ドライアイス)

ドライ

高・・・気化

固体→気体

・温度

低・・・変化しない

固体のまま

液体無し!

ドライアイスに圧力をかけてみよう

シリンジによる加圧(男の子向き?)

チューブによる加圧(どちらでも)


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○物質の状態図

二酸化炭素

境界線

・・・状態の変わり目

気圧

0 ℃=273.15 K


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273.15

373.15

0 ℃

100 ℃

○物質の状態図

液相

気圧

固相

1

気相

T/K


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○卓上の水滴/水たまりの水


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○蒸気圧平衡

閉じた容器

蒸発する速さと水に戻る速さが等しくなる

(飽和)蒸気圧・・・温度に依存

蒸気圧平衡


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減圧沸騰を利用

○蒸気圧平衡

空気があっても、気化できる水の数は同じ

圧力=空気の圧力+水の蒸気圧

空気を追い出す→圧力=蒸気圧


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1013 hPa→沸騰

~20 hPa

○蒸気圧曲線

・・・沸騰せず


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100℃

1013 hPa

20 hPa

1013 hPa

1013 hPa

1013 hPa

1013

hPa

20 hPa

○沸騰とは?

20℃

1013 hPa

沸騰=蒸気圧が外気圧と釣り合う


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20℃

20 hPa

20 hPa

20 hPa

20

hPa

○減圧沸騰

→ 沸騰!


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○実験方法

1.減圧沸騰

圧力を下げ液体を激しく気化させることにより

不純物の空気を外に追い出す。

2.系を閉じる

沸騰≠蒸気圧平衡

 沸騰しなくなったら圧力と温度を読む

圧力の単位:MPa = 1000000 Pa = 10000 hPa

 大気圧:1013 hPa ≒ 0.1 MPa ・・・基準

3.再度コックを開ける。

減圧沸騰により温度低下 → 2.

(放冷による温度低下 → 2.)


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