Heat of vaporization of water and ethanol

では、ここに2種類の物質があり、議論のために、それらが液体状態であると仮定しましょう。 これはエチルアルコール、またはエタノールとして知られているもので、ここに書いてみましょう。 液体状態で、コップの中でぶら下がっているとしましょう。海抜が高いので、標準的な圧力条件です。どちらが気化しやすいか、どちらがより多くの分子を蒸気に変えやすいか、つまり、より簡単に蒸気に変えられます。 エタノールの方が水よりも水素結合の数が少ないということです。 この炭素は部分電荷を分配する原子がたくさんあるので、炭素の間には非常に弱い部分電荷が分配されるかもしれませんが、水素にはより強い部分電荷があります。 だから、エタノールの水素結合は水のそれより少ないので、水素結合が少ないと書いてみましょう。 分子あたりの水素原子の数が多ければ、水素結合は少ないのですが、水素結合が少なければ、これらを自由にするためのエネルギーが少なくて済みますので、自由にするという話をする前に、これらの分子が蒸気になり、気体状態になることについて考えてみましょう。 例えば、こっちの運動エネルギーはこっちよりずっと高いかもしれない。みんな違う方向に動いていて、こっちの方が少し高いかもしれない。そして、こっちの運動エネルギーが突然高くなった。ちょうどいい具合にノックされて、こっちの水素結合と上の空気の圧力を克服するのに十分だったからだ。 この分子は水素結合に打ち勝つのに十分な運動エネルギーを持ち、上の分子からの圧力に打ち勝って気化し、気体状態になるのかもしれません。 その場合、運動エネルギーが非常に高い分子は気体状態になり、水素結合が切れて、他のエタノール分子から遠く離れ、新しい水素結合を形成することができなくなります。 しかし水素結合の数はこちらの方が多いので、気化するのに必要な熱量はこちらの方が多いと想像できますし、実際その通りです。ある質量の物質を気化させるのにどれくらいの熱が必要かを表す用語に気化熱というのがあります。 少なくとも私が調べた限りでは、若干異なる数値が見つかり、どの資料を見るかにもよりますが、私が調べたところでは、水の気化熱は1グラムあたり2260ジュール、あるいはジュールを使う代わりに、ジュールはエネルギーの単位であり、ジュールの代わりに熱の単位になる可能性があります。 エタノールの気化熱はもう少し低いですから、はっきりさせておきますが、ここが水で、ここが水と同じで、エタノールの気化熱は調べたところ1グラムあたり841ジュールです。 温度は一定なので、他のビデオでもっと話すことができますが、ここで話している大きなことは、このものを蒸発させるために必要なエネルギーが少ないということです。 同じ大気条件 同じ太陽光線 そして何が違うか見てみましょう 水が蒸発するのにかかる時間は エタノールよりも長いのです ここで似たような考え方があります 沸点です 私たちは皆、物を沸騰させたことがあります 沸点とは、物質からの蒸気圧が、通常の大気圧からの圧力と同じになり、それを乗り越え始める点です ですから 水の方がエタノールより沸騰する温度が高いと想像できます。実際、水の沸点はちょうど100℃です。水の沸点は摂氏尺度を確立するための重要なデータポイントでしたので、定義上は100℃ですが、エタノールの沸点は約78℃なので、はるかに低い温度で沸騰します。それは、実際に切断する水素結合が少ないからです。