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Chemistry Senior High

赤線の引いてある部分が何を示しているかが分かりません。赤線を含む式はどのようにして考えられているかを教えて頂きたいです💦 よろしくお願いします🙇‍♀

基本例題26 気体の溶解度 問題 228・229 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。 (1) 0℃, 5.0×10 Pa で, 1Lの水に溶ける水素は何mol か。 SS (2) 0℃, 5.0×10Pa で, 1Lの水に溶ける水素の体積は、その圧力下で何mL か。 C (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℃, 1.0×10Pa に保ったとき, 水素は何mol溶けるか。 [231 考え方 ヘンリーの法則を用いる。 (1) 標準状態における溶 解度を物質量に換算する。 度は圧力に比例する。 (2) 気体の状態方程式を 用いる。 溶解する気体の体 は,そのときの圧力下 では,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。 DOI 解答 (1) 0℃,1.0×105Paで溶ける水素の物質量は, 2.2×10-2L 22.4L/mol -=9.82×10-4 mol ESSERE & ESS 気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×105Pa では, 105 PAL JOOS 9.82×10-4molx. =4.91×10-3mol=4.9×10-3mol (2) 気体の状態方程式 PV=nRT からVを求める。 1=1V= 4.91×10-3 mol×8.3×103Pa・L/ (K・mol)×273K 5.0×105 Pa 5.0×105 1.0×105 =2.2×10-L=22mL 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1.0×10Pa ×1/4=2.5×105Pa なので,溶 ける水素の物質量は, 8 9.82×10-mol×(2.5×105/1.0×10)=2.5×10-3mol 第Ⅲ章 物質の状態

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Physics Senior High

⑴のアで温度がT1>T、T>T2はどうして分かるんですか?

(2002 岐阜大・改) ③ 下記の問いに答えよ。 数値については有効数字3桁とする。 断熱容器の中の質量 m1 〔g〕, 温度 T1 [K] の水に, 質量 m2 〔g〕, 温度 T2 [K] の水を加えてかくはんし 放置したところ、 温度が T〔K〕 となった。このとき水の比熱を4.19J/(g・K)とすると, 熱量が不変ということか ら,アという関係が成立する。 この関係は水について成立するが, 水以外の物質との間では成立しな い。 そこで,水以外の物質については,以下の式で定義される量 (換算水量と呼ぼう)を考える。 換算水量 〔g〕= 水の比熱[J/(g・K)〕 銅製容器へ たとえば,比熱 0.390J/(g・K) の銅41.9g の換算水量は3.90g である。 この換算水量の考えを用いる と, 換算水量 M 〔g〕, 温度 Ti [K] の物質と, 換算水量 M2 〔g〕, 温度 T2 [K] の物質を接触させて放置し, 平衡温度 T〔K〕に達したとすると, 熱量が保存されていれば, イという関係が成立する。 換算水量の考えを用いて固体の比熱を測定する方法がある。 図はその装置(熱量計)を示す。外部との熱の出入りを断ち切る 断熱槽の内部に水を入れた銅製容器が置かれている。 容器中 の水の温度を測るため, 水銀温度計が図のように取り付けられて いる。まず,比熱 c[J/(g・K)] の試料(質量m[g])を, 温度 73 〔K〕 に一様に加熱して, 断熱槽中の温度 T [K] の水(質量m[g])を 入れた銅製容器の中に投入する。 その後ふたを閉じ、 水をかく はんして放置した結果, 平衡温度 to 〔K〕になったとする。このと き、試料の失った熱量はウ[J] である。 この失った熱量は, 銅 製容器中の水、銅製容器, 銅製かくはん棒および水銀温度計の水没部分の得た熱量に等しい。 ここで、 銅製容器, 銅製かくはん棒, 水銀温度計の水没部分を合わせた換算水量をw〔g〕と表すと, 得た熱量の 総計はエ[J] である。 そこで, 失った熱量と得た熱量との関係から、比熱 c [J/(g・K)] は, 熱量計 オ [J/(g・K)] として求まる。 熱量計の換算水量 w〔g〕 は, 関与する物質の比熱と質量とから求められるが、 次のように実験的に求 めることもできる。 熱量計の銅製容器に質量 ms〔g〕, 温度 Ts [K] の水を入れておく。 この中に温度 T〔K〕(>Ts〔K〕), 質量m[g] の水を加えてかくはんし、全体が温度 [K]となったとする。 このとき, 加え られた水によって熱量計に与えられた熱量はカ[J] であり, 銅製容器中にはじめにある水と熱量計と が受けた熱量は、換算水量w [g] を使うとキ [J]で表せる。両者は等しいので, w=[g] として求 まる。 物質の比熱[J/(g・K)〕 -×物質の質量 〔g〕 水銀温度計 ふた 断熱槽 銅製かくはん棒 試料 具体的に鉄の試料の比熱を求めてみる。 熱量計の換算水量が計算の結果 9.00g となった場合, 164g の水を入れた熱量計(水温 15.7°C)に 98.4℃に加熱した試料(質量 41.9g)を投入し、ふたを閉じてかくは んしたところ水の温度は17.8℃に上昇した。 (1) ア~クに適当な式をあてはめよ。 (2) 鉄の比熱 cを求めよ。

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