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Engineering Undergraduate

どなたかこちらの問題の答えを解説してもらえないでしょうか?

B2-1~B2-2 の2間のうちから1問を選んで解答しなさい. (配点10点) B2-1 次の文中の空欄に当てはまる最も適切な答えを候補群から選びなさい。 風船は天然ゴム (イソプレン) で作られており, 膨らませた後で縮んでいく過程は気体の膜透 過現象とみなせる. 実際に, 空気と水素にて同じ大きさに膨らませて一晩置いたところ, 空気を つめた風船はほとんど大きさを変えなかったのに対して水素の方は半分ほどの大きさに縮んだ。 この結果に対する理由について, 以下のような説明をすることができる。 気体分離膜中の着目分子の移動速度 Q/A[mol*m?*sりは, 拡散係数 D, 膜厚 tm 膜中の供給側 (風船内)の濃度を CH, 透過側 (大気) の濃度を Cとすると, 次式で表すことができる。 2-D(C-C) A t ここで膜中の濃度 CH, CLは測定するのは困難であるため, 着目成分の気相中の分圧 pと膜中の濃 度Cとの間に一定の平衡関係を適用して濃度を気相分圧 p で書き表すことにする. その関係式と して、 型の式を適用すれば、 a C=S*p と表される。ここで, Sは b に関係する係数である. 着目成分の供給側の分圧を pa, 透過側 の分圧を pとして, 上式を式(1)に代入すると着目成分の膜透過速度は次式で表される。 2- A c(d]-e) C P 式(3)において, 膜厚は同じとみなすと, 残りのバラメータの大小によって風船の収縮速度が決 まる。つまり,冒頭で述べた空気に比して水素の風船が早く縮んだのは, 水素の透過が大きかっ たためと理解できる. その 1番の理由は 内外で|g|ためにそれが小さい. 2番目の理由は,分子の大きさや質量に依存する 素の方が大きいことである.なお, 炭素数4以上の有機ガス (例えばブタン)になると i は小 さくなるものの, それ以上にj_が大きくなるために水素よりも早く縮むことが知られている。 f が大きいためであり,空気の風船の場合は組成が h が水 [候補群] 0 Heury (2) Langmuir (2)飽和度 a (3) Freundlich (4) Raoult (5) Fick b (1)揮発度 (3)溶解度 (4)分散度 (5) 自由度 S D D C DS Dt。 Stm S DS 「m d (3) Pu PL (2) PL (4) PHS (5) pLS (1) pH (2) pL (3) PL PH (4) PHS (5) pLS (1) pL (2) pu- PL (3) PH (4) 2 (5) D S (6) S (8) 同じである (9) 差が小さい (10)差が大きい

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Chemistry Senior High

(4)について 操作2で水に溶けているCO₂の体積は、0⁰C基準だったものを20⁰C基準にしたので(圧力は大気圧のまま)、操作3で圧力を加えたときに成り立つ全体の式は、0.933Lに(大気圧/加えたあとの圧力)をかけないといけないと思ったのですが、この考え方のどこが間違っ... Read More

次に,二酸化炭素 CO2 と水を使って, 以下の操作1~3を順次行った。 操作1 ピストンのついた容器に CO2 を 20℃, 1.013 × 10° Paにおいて,4.80L封入した(図 操作2 さらに,容器内に水を1.00L入れて 20℃, 1.013 × 10°Paで放置すると,平衡状 態となり,気相部分の体積は 操作3 最後に,温度を20℃に保ったまま圧力を A Lとなった(図3)。 B x 10° Paにすると, 平衡時の気 相部分の体積が 1.00Lになった(図 4)。 293 Lotmf. V 1え 20 ℃, 1.013 × 10° Pa 293 20 ℃、1.013 × 10° Pa 圧力を A L CO2 CO2 B ×10Pa 水を1.00L にする 20 ℃, 4.80 L< 入れる B ×10° Pa 1.00 L< CO2 1.00 LCO:の飽和水溶液 1.00 L< CO。の飽和水溶液 図 2 図 3 図 4 (2) 図3において, 水に溶解している CO2を取り出して気体に戻したときの体積(L] は,以下の(i).(i)の条件下では, それぞれいくらか。有効数字2桁で答えよ。 0.47- (i) 0℃, 1.013 × 10° Pa(標準状態)に換算して表したとき か47×108 273、 Xx- (i) 20 ℃, 1.013 × 10° Pa(平衡状態)に換算して表したとき 24 293 Yo.47 273 (3) 図3について, 空欄 に当てはまる数値を, 有効数字2桁で答えよ。 A 107 (4) 図4について, 空欄 に当てはまる数値を, 有効数字2桁で答えよ。 d、より B 293 293 4 D

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Chemistry Senior High

問3-b この問題を解くときにどこに着眼点をおいたらいいですか? また、酢酸の会合度を求めたいのに、ベンゼンのモル凝固点降下を用いる理由はなんでですか? 教えてください🙇‍♀️

化学 問3 下線部(c)に関連する次の文章を読み, 下の問い(a.b)に答えよ。 b 酢酸 1.2gをベンゼン 100gに溶かした溶液の凝固点を測定したところ, 4.92 ℃であった。この溶液における酢酸の会合度Bはいくらか。最も適当 酢酸をベンゼンに溶解させると, 次式で示されるように会合して二量体を形 成し,平衡状態になる。 な数値を,下の0~6のうちから一つ選べ。必要があれば,次の表1の値を 用いよ。 4 2 CHCOOH 1 (CHaCOOH)2 表 1 モル凝固点降下 ベンゼンに溶かした酢酸分子 CH.COOH全体の数に対する二量体を形成し た CH。COOH の数の割合は会合度とよばれ, 会合度をBとすると, 名称 融点(℃) [K-kg/mol] ベンゼン 5.53 5.12 酢酸 16.7 3.90 二量体を形成した CH。COOH の数 B= 溶かした CHCOOH 全体の数 0 0.20 2 0.30 0.41 と表される。 @ 0.60 6 0.81 6 0.90 酢酸をベンゼンに溶かした溶液の質量モル濃度を m[mol/kg]とすると, a Ad. kr ke m (1-5り 平衡状態における溶質粒子全体の質量モル濃度を表す式はどれか。最も適当 なものを,次の0~⑥のうちから一つ選べ。 3 mol/kg 0 me 2 m(1-8) の mB 6 m(1+B)

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