正答3
解説
正解は3です。
この問題は誤っているものを選ぶので、○ が答え(誤った記述)です。
水と蒸気の状態変化について、飽和温度・比エンタルピ・比体積・蒸発熱が圧力によってどう変わるかを問う問題です。
【選択肢別解説】
1:× 正しい記述です。
標準大気圧のもとでの水の飽和温度(沸点)は100℃です。
圧力が高くなるほど飽和温度は高くなります。
2:× 正しい記述です。
一定の圧力のもとで加えられた熱は、水を蒸気に変える蒸発熱(潜熱)として使われます。
そのため、全部の水が蒸気になるまで温度は飽和温度のまま一定です。
3:○ 誤った記述です。
飽和蒸気の比エンタルピは、気化熱(蒸発熱)だけを指すのではありません。
正しくは、飽和水の比エンタルピ(顕熱)に蒸発熱(潜熱)を加えた値です。
4:× 正しい記述です。
圧力が高いほど蒸気は圧縮された状態になります。
そのため、蒸気1kg当たりの体積である比体積は小さくなります。
5:× 正しい記述です。
飽和水の蒸発熱は、圧力が高くなるほど小さくなります。
臨界圧力に達すると水と蒸気の区別がなくなり、蒸発熱は0になります。
【ポイント】
飽和蒸気の比エンタルピは「飽和水の比エンタルピ(顕熱)」と「蒸発熱(潜熱)」の和です。
圧力が上がると、飽和温度は上がり、比体積と蒸発熱は小さくなると整理して覚えましょう。