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Physics Senior High

なぜこの熱力学第1法則のwが−になるのでしょうか?仕事されてませんし、圧縮とかもされてないですけど,なぜですか?

る体積V〔m゜」を超えると減少していく。 V1 を求めよ。 22 気体の変化 次の問いに答えよ。 (1) 体に加えられる熱量を②気体にする仕事を気体 の内部エネルギーの変化をAUXして,これらの間に成り 立つ関係式を答えよ。 また、この関係式が表す法則の名前 を答えよ。 LE 次に, ピストンのついたシリンダーに閉じ込めた気体を加 熱する場合を考える。 気体の体積を一定にして加熱する場合 を(a), 圧力を一定にして加熱する場合を(b) とする。 気体 ピストンは固定 熱する (a) ピストンは動く (2)(a) の場合,気体にする仕事 wa は正か0か負か。また, 加えられる熱量 Q2, 内部エネルギーの変化4U の間に成◎ ◎ ◎熱する り立つ式を答えよ。 (b) (3) (b) の場合,気体にする仕事 wb は正か0か負か。 また, 仕事 wb, 加えられる熱量 Qb, 内部エネルギーの変化AU の間に成り立つ式を答えよ。 (4) (a)と(b)の場合で, 同じだけ温度を上昇させる場合を考える。気体の内部エネルギー を温度だけの関数とすると, AUと4Uとの大小関係はどうなるか。 また, Qa と Qb との大小関係はどうなるか。 さらに, (a) の場合の比熱 c と (b)の場合の比熱 c との大 小関係はどうなるか。 ただし, (a) と (b)の場合で気体の質量は等しいとする。 ント 218 (1) V=nRT (1)2) ピストンにはたらく力のつり合いを利用する。 (3) Vグラフの面積を利用する。 (5) 熱力学第1法則 219 センサー 55 (2) 直線の方程式を求める。 pV=nRT (3) 熱力学第1法則を用いる。 14 気体の状態変化

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Chemistry Senior High

化学、気体の性質の質問です。 この(エ)と(オ)が理解できません。 物質量比と圧力比が等しいため、 A室の圧力がB室の2倍になることはわかります。 温度一定のとき、ボイルの法則から、体積と圧力は反比例であるため、 B室の体積が、A室の体積の2倍になると考えたのですが、... Read More

231 気体の圧力と壁の移動 次の文章を読み、以下のただし書き (1) から (3)の指示に したがって(ア)~(ク)を埋めよ。 30cm BES 断面積が一定で長さが60cm である円筒容器を考える。 図に30cm 示すように,左右に摩擦なく動く壁を中央に設置しA室とB 室に二分する。壁を固定した状態で,体積百分率で窒素 80%. 酸素20%の混合気体をA室に 2mol, 水素をB室に1mol 詰め る。円筒容器は密閉され容器からの気体の漏れはなく、壁から の気体の漏れもないとする。さらに、壁にともなう体積は無視ーマ できるものとし,気体は理想気体であるとする。 円筒容器の温度 T〔K〕は室温程度に常 に一定に保たれている。このとき, A室の圧力はB室の圧力の(ア) 倍である。円筒 容器の体積をV[cm〕で表し,さらに, 温度 T〔K〕 と気体定数R [Pa・cm (K・mol)〕を 用いると, A室の圧力は (イ) [Pa] であり、酸素の分圧は (ウ) [Pa] である。 固定し ていた壁を左右に動けるようにすると、壁は (エ) 室から(オ) 室に(カ) [cm〕移動 する。このときのA室の圧力は (キ) [Pa〕である。 10 気体の性質— 141 (2)(ア) (カ)には数値を埋めよ。 (3)(エ)(オ)には記号を埋めよ。 A室 中はどのように変化すると B室 壁 次に, 壁を円筒容器から取り除き,十分な時間をかけて両室の気体を混合させる。混 otta 合後の円筒容器の圧力は (ク) [Pa] である。安全 断面積 一定 (キ), (ク) は, 円筒容器の体積 V. 温度 T および気体定数R を用いて表せ。 T=0 12桁で答え ( モル 分率(三重大改)

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Chemistry Senior High

空気の圧力を求める際に温度をあげると水も蒸発していくのでmol数が変化していくと思いました。 この場合圧力と温度の比例関係に注目していますが気体のmol数の変化に注目する必要はないのでしょうか。

水の蒸発と圧力 応用例題 8 56,57,59 解説動画 27°C, 1.0×105Paの空気の満ちた 10Lの容器に水 3.6g を入れ, 57℃ に 保った。57℃の飽和水蒸気圧を1.7×10^Pa, 気体定数R=8.3×10°Pa・L/(mol・K), H=1.0,0=16 として, 次の問いに答えよ。 (1) 容器内の気体の全圧は何Paか。 (2)容器にはあと何gの水が蒸発できるか,もしくは液体の水何gが残存するか。 DVD2V2 Ti T2 空気の分圧は、ボイル・シャルルの法則 2 で Vi=V2 とおいて求める。 指針 水蒸気の分圧は, 水がすべて気体として存在すると仮定して気体の状態方程式から求 めた圧力 (仮の圧力) と比較して考える。 仮の圧力>飽和水蒸気圧 の場合 ⇒液体と気体が共存。 水蒸気の分圧は,飽和水蒸気圧の値となる。 ● ・仮の圧力≦飽和水蒸気圧 の場合 ⇒ すべて気体で存在。 水蒸気の分圧は、仮の圧力の値となる。 · 謡習 (1) 体積一定であるから,ボイル・シャルルの法則より = となる。空気の分 P1 P2 T1 T2 圧を [Pa] とすると, 1.0×105 Pa p[Pa] (27+273) K (57+273) K p=1.1×105 Pa 水がすべて気体となったと仮定したときの圧力か [Pa] は pV=nRT より, ~3.6g -x8.3x10³ Pa L/(mol·K) × (57+273) K 18g/mol か' [Pa]×10L= p'=5.478×10^Pa≒5.5×10^Pa> 1.7×10 Paifのあつりょくを かくにん!! 仮の圧力 飽和水蒸気圧 よって, 水はすべては気体とならず, 液体の水と水蒸気が共存していることがわ かる。このときの水蒸気の分圧は, 飽和水蒸気圧の値の 1.7 × 10 Paなので, 全圧=1.1×10Pa +1.7 × 10 Pa=1.27×10°Pa≒1.3×10Pa 答 m (2) 気体になっている水の質量は, DV=RT より, 1.7 × 10Pa × 10L= m=1.117...g≒1.12g 残っている液体の水は, 3.6g-1.12g = 2.48g = 2.5g m [g] 18g/mol -x8.3x10³ Pa L/(mol·K) x (57+273) K

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Chemistry Senior High

(4)の回答でアンモニアは水素結合によって分子間の引力が大きくなるから。はダメでしょうか?

例題 44 右の図は,3つの異なる温度 a,b,c において1molのメタンの 関係を示した図である。 (1) a~c のうちで最も温度の低いとき のものはどれか。 (2) P=0のとき, PV RT とPの よるか。 2つ選べ。 (イ) 分子の質量 (分子自身の体積 ホ 分子どうしの衝突 PV RTの値はいくらか。 400 800 1200 P〔×105 Pa〕 (3) 実在気体が理想気体からずれるのは,次のうちのどの影響に PV RT (3) (0), () ここが ポイント 0 N 気体の性質 理想気体 (ロ)分子間の引力 (二) 分子の運動エネルギー (4) アンモニアはメタンに比べて理想気体からのずれが大きい。 その理由を簡潔に述べよ。 (群馬大) (1) 温度が低いほど, 圧力が高いほど, 理想気体からのずれは大きくなる。 全体として最も理想気体 (水平線) からのずれが大きいaが,最も低温で ある。 (2) 極めて低圧(P=0) になれば,分子間の距離が大きくなるので,分子間 の引力が無視でき, また分子自身の体積も無視できるので, すべての気体 は理想気体としてふるまう。つまり, PV = nRT が成立する。 PV PV = nRT に n=1 を代入すれば,PV = RT∴ RT =1 理想気体は, ①分子自身の体積がゼロ ② 分子間の引力がゼロ (4) アンモニア分子は大きな極性をもち,分子間に働く引力が大きいから。

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