飽和水の比エンタルピは、圧力が高くなるほど大きくなる?

2級ボイラー技士

飽和水の比エンタルピは、圧力が上がると大きくなる

飽和水と比エンタルピの関係

飽和水とは?

飽和水とは、その圧力のもとで沸騰し始める直前の状態の水のこと

比エンタルピとは?

比エンタルピとは、物質が持つエネルギー量を表す単位で、1㎏が持つ熱量と考える

なぜ圧力を上げると比エンタルピも上がるのか?

圧力が高い環境では、水を沸騰させるのにより高い温度が必要

内部の蒸気圧が外の圧力を超えた時に沸騰する

大気圧(約101kPa)では水は100℃で沸騰しますが、圧力が高いボイラー内では、120℃や150℃といったさらに高い温度にならないと沸騰しません。

圧力なべの例でイメージする

圧力なべは、まさにボイラーと同じ原理で動いています。

1. 普通のお鍋で調理する場合(大気圧)

  • 環境: フタをしない普通のお鍋
  • 調理: 沸騰したお湯(100℃)で食材を煮る
  • 結果: 100℃以上にならないので、時間がかかる

このとき、お鍋の中のお湯は、100℃で持てる**熱量(比エンタルピ)**しか持っていません。

2. 圧力なべで調理する場合(高圧)

  • 環境: フタをしっかり閉めた圧力なべ
  • 調理: フタを閉めることで、中の圧力が上がります。すると、120℃や150℃といった、より高い温度にならないと水は沸騰しなくなります。
  • 結果: より高い温度で調理できるので、短時間で食材が柔らかくなる

このとき、圧力なべの中のお湯は、普通のお鍋のお湯(100℃)よりも、はるかに高い温度になっています。

つまり、**より多くの熱エネルギー(比エンタルピ)**を持っていることになります。

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