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危険物乙4の沸点と蒸気圧|山の上で低い温度で沸く理由と引火とのつながり

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重要度:△ 出題は少なめですが土台の論点です

最終確認:2026年9月24日

高い山の上でお湯を沸かすと、平地より低い温度で沸き始めます。危険物乙4では、沸点(ふってん)が外の気圧で変わるしくみと、蒸気圧(じょうきあつ)という言葉が問われます。

沸点 ── 飽和蒸気圧が外の気圧と等しくなる液温。液温が高いほど蒸気圧は大きい

まず場面で:山の上のやかんは、平地より低い温度で沸く(蒸気と外の気圧の押し合い)

沸点とは、液体の飽和蒸気圧が外の気圧と等しくなるときの液温です。同じ液体なら、液温が高いほど飽和蒸気圧は大きくなります。

問われる形○×ポイント
飽和蒸気圧が外の気圧を下回ったところで沸騰が始まる×外の気圧と等しくなったときに沸騰
液温を上げていくと、飽和蒸気圧はだんだん下がる×液温が高いほど飽和蒸気圧は大きい
1気圧なら、どんな液体も同じ温度で沸騰する×沸点は液体の種類ごとに違う

蒸気圧とは、液体から出た蒸気が、まわりを押す力のことです。ふたをした入れ物では、やがて蒸発と凝縮(ぎょうしゅく)がつり合い、見かけの蒸発が止まります。このときの蒸気の圧力を、飽和蒸気圧(ほうわじょうきあつ)といいます。

液体の温度が上がるほど、飽和蒸気圧は高くなります。 反対に、液温が下がると蒸気圧は低くなります。液温が高いほど、液面から出てくる蒸気の量も多くなります。

沸騰(ふっとう)とは、液体の表面だけでなく、内部からも泡が出て激しく蒸発する現象のことです。泡の中身は、その液体自身の蒸気です。蒸気圧が外の気圧に追いついたときの液温が沸点で、ここで沸騰が始まります。

液体条件沸点
水1気圧100℃
  • 1気圧で100℃に沸くのは水の話で、液体の種類が違えば沸点も違います。沸点の低い液体ほど蒸発しやすく、蒸気を出しやすい液体です。
  • 試験では「飽和蒸気圧は温度とともに増え、大気の圧力と等しくなる温度が沸点」の文の語を入れ替えて問われます。

気圧と沸点 ── 気圧の低い山の上では100℃より低い温度で沸く

沸点は蒸気圧が外の気圧に追いついた液温(外の気圧が低い山の上では沸点が下がる)

外の気圧が低いほど沸点は低く、高いほど沸点は高くなります。気圧の低い山の上では、水は100℃より低い温度で沸騰します。

問われる形○×ポイント
気圧の低い山小屋では、平地より高い温度にしないと湯が沸かない×外の気圧が低いと沸点は下がる
外の気圧が高いほど、低い温度で沸騰する×外の気圧が高いと沸点は上がる
変えるものどうなるか
液温を上げる蒸気圧が高くなり、蒸気が増える
外の気圧を下げる(山の上)沸点が低くなる
外の気圧を上げる沸点が高くなる

外の気圧が低い山の上では、蒸気圧が低いうちに外の気圧に追いつきます。そのため、平地より低い液温で沸騰します。

外の気圧が高いと、蒸気圧がもっと高くなるまで沸騰しないので、沸点は高くなります。 沸騰は、液の中から押し返す蒸気と、上から押さえる空気の押し合いです。

  • 同じ温度で比べると、飽和蒸気圧は物質ごとに決まっていて、外の気圧を変えても変わりません。
  • 富士山の山頂で水が何℃で沸くかのような、場所ごとの細かい温度は覚えなくてかまいません。

化学プラントなどの工場の蒸留塔では、熱に弱い物を分けるとき、塔の中の圧力を下げて低い温度で沸かす減圧蒸留(げんあつじょうりゅう)を使います。反対に、夏の日差しでタンクの液が温まると蒸気圧が上がり、通気管から出る蒸気が増えます。そのため、引火(いんか)しやすい液体のタンクでは、液温と通気管のまわりの火気に気を配ります。

沸点より低い液温 ── 沸点より低くても液面から蒸発する。食塩水は沸点が上がる

くらべる点蒸発沸騰
どこで起こるか液面だけ液面と液の内部(泡)
いつ起こるか沸点より低い液温でも続く蒸気圧が外の気圧に達したとき

液体は沸点より低い液温でも、液面から少しずつ蒸発しています。食塩のように蒸発しない物を水に溶かすと、同じ気圧でも真水より沸点が上がります。

問われる形○×ポイント
沸点より低い液温なら、引火性の液体から蒸気は出ていない×液面ではいつも少しずつ蒸発している
真水に食塩を溶かすと、沸き始める液温が高くなる○溶けた物が水の蒸発をじゃまするため
食塩を溶かすと、沸点は真水より下がる×沸点は上がる。下がるのは凍る温度

ぬれた洗濯物は、湯のように沸かさなくても、干しておけば乾きます。液面からの蒸発は、沸点よりずっと低い温度でも続くからです。引火性の液体も、沸点に届かない液温で蒸気を出し続けています。

液面の近くの可燃性蒸気(かねんせいじょうき)が燃える濃さに届いた液温が、引火点(いんかてん)です。燃える濃さの範囲は燃焼範囲(ねんしょうはんい)、引火点の決まり方は引火点の記事で扱っています。

水に食塩を溶かすと、溶けた粒が水の粒の飛び出しをじゃまして、蒸気圧が低くなります。そのぶん外の気圧に追いつくのが遅れ、沸点が上がります。これを沸点上昇(ふってんじょうしょう)といいます。

  • 反対に、凍る温度は下がります。これを凝固点降下(ぎょうこてんこうか)といい、向きを入れかえた形に注意します。
  • 第4類(だいよんるい)の液体では、一般に沸点の低いものほど引火点も低い、とされています。物品ごとの値は、品名の記事で確かめます。
  • 沸点上昇と凝固点降下の度合いを求める計算は、覚えなくてかまいません。

確認問題

問1 液温が上がって、飽和蒸気圧(ほうわじょうきあつ)がまわりの気圧に追いつくと、液体は沸騰を始める。
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答え:○

根拠:沸点は、飽和蒸気圧が外の気圧と等しくなるときの液温です。

なぜか:蒸気の押す力が空気の押す力と同じになると、液の中からも泡ができるようになります。これが沸騰です。

狙われる形:「飽和蒸気圧が外の気圧より低くなると沸騰する」と、向きを逆にした形で出ます。

問2 標高の高い山小屋では、気圧が低いので、湯を沸かすには平地より高い温度が要る。
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答え:×

訂正:標高が高く気圧の低い所では、水は平地より低い温度で沸騰する。

根拠:外の気圧が低いほど、液体の沸点は低くなります。

なぜか:気圧が低いと、蒸気の押す力が小さいうちにまわりの気圧とつり合います。そのため、平地より低い温度で沸騰が始まります。

狙われる形:気圧と沸点の関係を逆にして、「気圧が低いと沸点が上がる」とする形で出ます。

問3 ふたのない容器の液体は、沸騰していなくても、液面から少しずつ蒸発していく。
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答え:○

根拠:蒸発は沸点より低い温度でも液面で起こり、沸騰は液の内部からも蒸発が起こる状態です。

なぜか:洗濯物が乾くのは、水が沸騰しなくても蒸発するからです。引火性の液体も、沸点より低い液温で蒸気を出しています。

狙われる形:「沸点より低ければ蒸気は出ない」と、蒸発と沸騰を同じにする形で出ます。

まとめ

沸点は、液体の蒸気圧が外の気圧と等しくなったときの液温で、決まった1つの温度ではありません。外の気圧が低い山の上では沸点が下がり、外の気圧が高いと沸点は上がります。液温が上がると蒸気圧が高くなり、液面から出る蒸気が増えることが、引火点の考え方につながります。

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参考文献

  • 『7日間で集中学習! 乙種4類危険物取扱者 王道問題集』飯島晃良、オーム社、第1版、1-2 物質の状態変化(飽和蒸気圧と沸点) Amazonで見る
  • 『乙種4類 危険物取扱者試験 令和8年版』公論出版、2-13 沸点と飽和蒸気圧(最新版は令和9年前期版)最新版をAmazonで見る

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