質問: 状態図の蒸気圧曲線はどうして(飽和)蒸気圧曲線と一致するのでしょうか?
回答: まさに、圧力、ないしは温度を変えたときの気体と液体の境界線が飽和蒸気圧曲線だからですよ。 飽和蒸気圧を超えて圧力かければ、凝縮が起こりはじめますよね。 これは、その温度、圧力ではもはや気体でいられない。ということです。 ある一種類の物質だけの気体に加圧していく場合を考えましょう。 加圧していき、飽和蒸気圧まで達したところで凝縮が起こり始めます。 飽和蒸気圧以上の圧力を加えようとすると、凝縮がさらに起こり、全ての気体が凝縮するまで、飽和蒸気圧以上の圧力はかけられなくなります。圧力を増そうとしても、その分凝縮してしまいますから。 つまり、圧力だけをかけて状態を気体から液体にする場合(これは状態図で縦に上に向かって移動させる場合に対応しますが)、 飽和蒸気圧のところで、全ての気体が凝縮するまで圧力を上げようがなく、再び圧力上げられるのは、全てが液体になってからです。 つまり気体と液体の境界線の圧力があることになります。で、そのときの境界になっているのは上記のとおり、凝縮が始まる、飽和蒸気圧です。 こんな感じでは納得していただけないでしょうか?