圧力– 圧力の『なぜ？』 –

沸点は、液体の蒸気圧が周囲の圧力に達したときの温度です。外圧を下げると沸点が下がり、上げると沸点が上がる理由を、高地・圧力鍋・減圧蒸留・真空乾燥から解説します。

気圧と高度の関係は一定ではなく、気温、高気圧・低気圧、湿度、季節などで変化します。標準大気と実際の大気の違い、圧力面高度、気圧高度を初心者向けに解説します。

パスカルの原理では、密閉流体へ加えた圧力変化が全体へ伝わります。その理由を、静力学的平衡、ΔP=F/A、油圧による力の変換、深さとの違い、エネルギー保存から解説します。

圧力と深さの関係は、密度分布、表面圧力、流れの有無によって変化します。静水圧のp=p0+ρghから、深海での密度変化、ベルヌーイ関係、配管損失まで解説します。

大気圧は、高度、天候、温度、気体量、気体の種類によって違いが生じます。現地気圧と海面気圧、分圧、分子量、地球と火星の大気を比較しながら、その違いを解説します。

圧力差は流量・高さ差・流体抵抗・バルブ・ポンプなどが変わると時間とともに変化します。静水圧、ΔP=RQ、ポアズイユの法則、ベルヌーイの式から差圧変化を解説します。

水圧は深さだけでなく、水温・塩分・密度・表面圧力・重力などの条件で変わります。淡水と海水、温水と冷水、浅海と深海を比較しながら違いを解説します。

真空の圧力は、排気・漏れ・ガス放出・温度・バルブ操作などによって時間とともに変化します。排気速度、コンダクタンス、P≈Q/S、ベーキングを軸に仕組みを解説します。

気体の圧力は温度・体積・気体量によって変わり、理想気体ではPV=nRTで整理できます。気体の種類、同じ質量と同じ物質量の違い、実在気体で種類差が出る条件まで比較します。

沸点は外圧だけでなく、混合物の組成や非揮発性溶質の濃度が変わっても動きます。蒸気圧、減圧蒸留、沸点上昇、気液平衡を軸に、沸点が時間とともに変わる条件を解説します。