主な相違点 – 気泡点 vs 露点
液体中の分子は密に詰まっているが、固体のようにぎっしり詰まってはいない。
そのため、これらの分子間の引力が壊れ、その蒸気に変換されることがあります。
これを気化という。
また、これの逆の過程も可能である。
これを凝結という。
この相変化を表現するために、気泡点、露点が使われる。
これらは温度の値を指します。
これらの用語はいずれも熱力学で使用されます。
気泡点と露点は蒸留装置を設計する際に非常に重要です。
気泡点と露点の主な違いは、気泡点が液体の気化を開始する最初の蒸気の泡が形成される温度であるのに対し、露点は液体の凝縮を開始する蒸気から最初の露の滴が形成される温度であることである。
バブルポイントとは
気泡点とは、ある溶液が最初に蒸気の泡を作り、その溶液の気化を開始する温度である(圧力一定時)。
純粋な液体であれば、気泡点は沸点と呼ばれる。
しかし、溶液が2つ以上の成分から構成されている場合、溶液の沸点は純粋な溶媒とは異なり、バブルポイントと呼ばれる。
液体の気泡点では、気相中の溶質のモル分率と液相中の溶質のモル分率の比が、平衡状態における液体の分配係数に等しくなっている。
Ki = yi / xi
ここで、Ki は分配係数
yi は気相中のモル分率
xi は液相のモル分率
図1: 気泡点・露点曲線
上の図に、気泡点と露点の曲線を示す。
一方の成分のモル分率が0、他方の成分のモル分率が1.0のとき、気泡点はその第2成分の沸点と等しくなる。
露点とは
液体の蒸気が最初の液体の泡(露)を形成し、蒸気の凝縮が始まる温度を露点という。
言い換えれば、蒸気が凝縮するために冷却すべき温度です。
図2:露
露点は湿度計で測定することができる。
この装置には、金属製の鏡があり、その上を通過する空気が凝縮する温度を測定する。
露点という言葉は、水蒸気について説明されることが多い。
そこでは、水蒸気から液体の水(露)ができる温度を測定する。
したがって、露点は湿度と直接的な関係があります。
空気の湿度が高ければ、露点は低くなる。
図3: 海面下における水の露点
上の図は、空気が水蒸気で飽和する温度の曲線です。
飽和した後、水蒸気は凝結し始める。
露点は以下の式で計算される。
Td = T – {(100 – RH) /5} となります。
ここで、Tdは露点
Tは観測温度
RH は相対湿度です。
上式は、相対湿度が50%前後のときに最も適しています。
従って、これは露点計算の簡易的な近似式です。
気泡点と露点の違い
定義
バブルポイント。
溶液が最初に蒸気の泡を作り、気化を始める温度(圧力一定)。
露点。
液体の蒸気が最初に液体の泡または露を形成し、蒸気の凝縮を開始する温度です。
相変化
バブルポイント。
液相が気相に変化する温度を示す。
露点。
気相が液相に変化する温度を示す。
アプリケーション
バブルポイント 少なくとも2つの成分が溶解している溶液に適用できる。
露点。
主に水蒸気に対して使用される。
結論
気泡点と露点は、蒸気と液体の間で相変化が起こる特別な温度を表す用語です。
気泡点と露点の主な違いは、気泡点は液体が最初の蒸気の泡を形成し、その液体の気化が始まる温度であるのに対し、露点は蒸気から最初の露の滴が形成され、液体の凝縮が始まる温度であることである。