飽和蒸気圧とは？気液平衡の仕組みと沸点・計算の盲点を徹底解明

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Q1：飽和蒸気圧は、外の気圧（大気圧）が変わると変化しますか？
A1：変化しません。飽和蒸気圧は、その物質の種類と「温度」のみによって決まる固有の物性値です。外が真空であろうと高圧環境であろうと、同じ温度であれば物質が示す飽和蒸気圧は同一です。ただし、「沸点」は大気圧によって変化します。

Q2：密閉容器内の液体がすべて蒸発してしまった場合、圧力はどうなりますか？
A2：液体が完全に消滅した後は気液平衡が失われるため、もはや飽和蒸気圧の縛りを受けなくなります。その状態からさらにピストンを広げたり温度を上げたりした場合は、通常の気体と同様にボイル・シャルルの法則や理想気体の状態方程式（$PV = nRT$）に従って圧力が変動します。

Q3：なぜ水とエタノールでは、同じ室温でも蒸気圧が大きく異なるのですか？
A3：分子間力の強さが異なるためです。水分子同士は非常に強力な「水素結合」で引き合っているため、液面から飛び出すのに大きなエネルギーを必要とします。一方、エタノールやジエチルエーテルは水に比べて分子間力が弱いため、低い温度でも容易に分子が脱出でき、同じ室温であれば水よりも遥かに高い飽和蒸気圧を示します（蒸発しやすい）。