(2)気体の状態方程式を使う理由がわりません (1)で求めた値に22.4をかけてはダメなのでしょうか？

H=1.0 C=12 N=14 0=16 第Ⅲ章 物質の状態 アンモ 基本例題24 気体の溶解度 本 問題 238 239 水素は0℃, 1.0×105 Pa で, 1Lの水に22mL溶ける。 次の各問いに答えよ。 OES (1) 0℃,5.0×10 Pa で, 1Lの水に溶ける水素は何molか。 ② 0℃, 5.0×105 Pa で, 1Lの水に溶ける水素の体積は,その圧力下で何mL か。 (3)水素と酸素が1:3の物質量の比で混合された気体を1Lの水に接触させて,0℃, 1.0 × 106 Pa に保ったとき, 水素は何mol 溶けるか。 Ho 七例する なる。 ため、 見える また る操作 Ham 税抜 50 + 考え方 ■ 解答 ベンリーの法則を用いる。 (1) 0℃, 1.0×105 Pa におけ ある溶解度を物質量に換算する。 溶解度は圧力に比例する。 (2) 気体の状態方程式を用い (1) 0℃, 1.0×105 Paで溶ける水素の物質量は, BOM 2.2×10-2L 22.4L/mol -=9.82×10-4mol =4.91×10-3mol=4.9×10-3mol る。 別解 気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×105 Paでは, 5.0×105 9.82×10-4molx. 00 1.0×105 (2) 気体の状態方程式 PV =nRT から Vを求める。 4.91×10-3mol×8.3×103 Pa・L/(K・mol)×273K =2.2×10-2L=22mL 溶解する気体の体 積は,そのときの圧力下では5.0×10 Pa 圧力が変わっても一定である。 (3) 混合気体の場合,気体の 溶解度は各気体の分圧に比例 する。 別解 圧力が5倍になると, 溶ける気体の物質量も5 倍になる。 しかし、この圧力下で溶ける気体の体積は,ボイ ルの法則から1/5になるので,結局, 同じ体積22mLになる。 (3) 水素の分圧は1.0×10 Pa×1/4 = 2.5×105 Pa なので, 溶ける水素の物質量は, 9.82×10-molx (2.5×105/1.0×105) = 2.5×10 - mol

(2)なんですけど、これってなんで窒素だけ体積求めるんですか？ヘキサンの体積は足さなくていいんですか？

(2) 17℃のときヘキサンは一部が液化し, 気液平衡が成り立つ。 ヘキサンの蒸気圧は, グラフ より0.20 × 105 Pa である。 したがって, 全圧が1.0 × 105 Paであることより窒素の分圧 は, 1.0 × 105 - 0.20 × 10 = 0.80 × 105 [Pa〕 窒素 0.20mol はすべて気体であるので、体積をV [L] とすると,PV = nRT より nRT 0.20 x 8.3 × 10 × (273 +17) V = = = P 0.80 x 105 =6.01 = 6.0 [L]

質量と圧力って比例の関係にありますか？

（4）と（5）がわからないので教えてください。 お願いします。

辺の長さLの立方容器内の理想気体に L ついて考える。 ある分子(質量m)の速度 のx成分をひとすると 1回の弾性衝突 によりこの分子がx軸に垂直な壁 W に与 える力積は (1) である。この分子は時 間の間にW と (2) 回衝突するから, この間にWに与える力積は (3) である。 (3)である。 したがって, 容器中の全分子 N 個についての v2 の平均値 vs を用いる と全分子が W に与える力は (4) となる。 また分子運動はどの方 向についても同等であるから, v2 は'の平均値v で書き換えられる。 2 x このようにして圧力P は を用いてP= (5)となる。一方,この 理想気体の状態方程式としてPとTの間には,気体定数R, アボガド ロ定数N を用いて (6)の関係式が成り立つので、分子の運動エネ ルギーの平均値 1/2 muはTを用いて (7) と表せる。 そして、この 理想気体が単原子分子からなるとすると, 内部エネルギーUはTを用 いて U=(8)と表せる。 (北海道大)

(2)の問題、温度一定だからボイルの法則使って式を立てたんですが間違えてしまいました。何が間違ってるか教えてください。

M 図のように、同じ体積Vの容器 A, B が体積の 無視できる細い管でつながれており,管についたコッ クははじめ閉じられている。 容器 Aには圧力 2p, 絶対温度 3T の理想気体が封入されており, 容器 B には圧力 p, 絶対温度Tの同種の理想気体が 封入されている。 A B 2p 3T P T V V (1)容器 A, B が断熱材で囲まれている場合, コックを開いて十分時間が経過した後の容器 A, B 内 の気体の圧力はいくらか。 ART 3 ( P 2 (s)) 冬囲い (2)容器 A, B がそれぞれ, 絶対温度3TとTの大きな熱溜めに接触していて、それぞれの温度が保 たれる場合, コックを開いて十分時間が経過した後の容器 A, B 内の気体の圧力はいくらか。 2pVpV = p.2V 3p=2p'N 3 T 外 5 本当の答え ✓

物理の熱効率についてです。 写真の問題の(4)の熱効率を求める時に、公式が e=(Qin-Qout)/Qin=W’/Qin となるのはわかるんですが何がQinで何がQoutで何がW’なのかがよくわからなくて、結果的になぜ赤ででかこってるように公式に代入されるのかがわかり... Read More

例題4 気体の状態変化・熱効率 (Pa) B 2p 単原子分子理想気体" [mol] に対して,図男[] の3つの過程をくり返して状態をゆっくり 変化させた状態Aの気体の温度を T[K],気体定数を R[J/ (mol・K)] とする。 BCは等温変化であり,その際,気体 は外部から1.4nRT [J]の熱量を吸収した。 次の各量をn, R, T を用いて表せ。 (1) 状態 B の温度 TB [K] A C 0 V 2V 体積(m²) (2)A→Bで,気体がされた仕事 WAB [J] と気体が吸収した熱量 QAB [J] (3)CAで,気体がされた仕事 WcA[J] と気体が吸収した熱量 Qca[J] (4) このサイクルを熱機関とみなしたときの熱効率e(有効数字2桁) p.439 指針 ABは定積変化, BCは等温変化, CAは定圧変化である。 (1)ボイル・シャルルの法則 (p.110 (6)式) より TB = 2T[K] (2)ABは定積変化であるから WAB=0J, QAB = 4UAB 3 = nRT [J] 15 2 (3)C→Aは定圧変化であるから,状態Aでの状態方程式 V = nRT を 用いると,気体が外部にした仕事 WcA' [J] は Wca'=p(V-2V)=-pV=-nRT よって,気体がされた仕事は WCA=-WcA'=nRT [J] また,気体が吸収した熱量は, 熱力学第一法則 (p.122 (25) 式)より 5 QCA=4UCA - WCA == 12/23nRT-nRT=-1/2nRT[J] 2 (4)BCは等温変化であるから, 気体が外部にした仕事 WBc'[J] は WBc'=QBc=1.4nRT[J] よって,熱効率の式「e=W' -」 (p.135(47) 式) より Qin e= WAB' + WBc' + WCA' QAB + QBC = 0+1.4nRT- nRT 4 (3/2)nRT +1.4nRT ≒ 0.14 29 類題4単原子分子理想気体に対して、図の4つの 過程をくり返して状態を変化させた。 この (Pa) サイクルを熱機関とみなし カ B

１回下がるのはなぜですか？

, D1, D2, D3, ... z= pV nRT : 分圧) H2 1.0 CO₂ (350K) CH4 理想気体 0 200 400 600 (x10Pa)

化学平衡の問題です。 (1)の答えが(ア)ではなく(イ)になる理由を教えていただきたいです🙇‍♂️

2 SO2の平衡 二酸化硫黄から三酸化硫黄が生成する反応は,次のような平衡状 態にある。 2SO2+O22SO3 ある温度において, この平衡がなりたっている密閉容器の容積を半分に圧縮し、 しば らく放置して新たな平衡状態になった。このとき,次の問いに答えよ。 (1) 圧縮後の三酸化硫黄の分圧はどのようになるか。最も適当なものを、 次の(ア)~(エ)か ら1つ選べ。 容器内の温度は一定に保たれるものとする。 (ア) 三酸化硫黄の分圧はもとの分圧の2倍になる。 (イ) 三酸化硫黄の分圧はもとの分圧の2倍より大きくなる。 (ウ) 三酸化硫黄の分圧はもとの分圧より大きく、2倍より小さい。 (エ) この条件だけではわからない。

模範解答のマーカー部分なんですけど、水は乾燥させたら水蒸気になるんじゃないんですか？なんで体積を除外できるんですか？

B 8-8 気体反応の量的関係 2 J 窒素,一酸化炭素およびメタンを混合した気体 100mLに酸素 95 mL を加え, 可燃性成分を完 全燃焼させた後,乾燥すると,体積は179mLになった。この気体を水酸化ナトリウム水溶液に 通じて,反応するすべての気体を吸収させた後, 残った気体を乾燥すると、体積は162mLになっ た。はじめに混合した窒素、一酸化炭素およびメタンの体積をそれぞれ求め,整数値で答えよ。 た。はじめに混合した窒素、一酸化炭素 ただし、気体の体積はすべて25℃, 1.01×10 Paで測定した。 (S) (0%

4でシクロヘキサンが蒸発した後も加熱を続けるのはなぜですか？ またこの実験の誤差を小さくする為の実験の条件や方法などはありますか？

1. 乾いた丸底フラスコ, アルミニウム箔, 輪ゴムの質量 (Wig) を測定する。 2.シクロヘキサン約4mLをフラスコに入れ, アルミニウム箔でふたをし, 輪ゴムで押さ える。アルミニウム箔にシャープペンシルで小さい穴を1ヶ所開ける。 3.1Lビーカーに沸騰石とお湯を入れ, 丸底フラスコを浸し、穏やかに加熱する。 ※丸底フラスコ全体がなるべく浸るように湯量を調節する。 4.シクロヘキサンが完全に蒸発した後, 火力を調節 して温度を一定に保ちつつ、さらに2分間加熱を 温度計 小さな穴をあ -けたアルミニ 続ける。このときの水温(℃) を測定する。 ※箔の穴から蒸気が出ていないこと確認 5. フラスコをビーカーから取り出し, 水で十分に冷 やす。 フラスコの外側の水を完全に拭き取り 室 温に戻す。 6. 室温に戻した後のフラスコの質量 (W2g) を測定 する。 ウムはく -沸騰水 (約800mL) シクロヘキサン このはいったフラ スコ 7. 使用した丸底フラスコを洗い, フラスコの口いっ ぱいまで水をいれ、その体積 (VmL) をメスシ リンダーで測定する。 1 L ・沸騰石 ビーカー 8. 実験室の気圧 (Ppa) を気圧計で測定する。