Question

にな

77度、27度における気体の圧力を求めよ。という問題なのですがボイルシャルルの法則で解いた圧力と問題に書いてある蒸気圧を比べて小さい方を答えに選ぶと言われたのですがなぜその様にするかわかりません。どうしてでしょうか？

水1.8g を内容積8.3L の密閉容器に入れ, 温度を 77Cに保った。 次に容器を冷却し, 温度を 27Cに保った。 77C 57や
における人容器内の気体の圧力を求めよ。また, 液体の水が生じている場合は, 液体の水の質量を求めよ。 気体定数は /

8.3X10Ya・L/(mol・K), 水の蒸気圧は27Cで3.6X10YPa, 77Cで4.2X10Pa とし, 液体の水の体積は無視できるも
のとする。

Answer 1

midorigame

水の蒸気圧とは，その温度で液体でいられる上限の圧力です。一方，ＰＶ＝ｎＲＴやボイルシャルルの法則で求めた圧力は，液化しないと仮定したときの圧力です。
27℃では，計算上3.0×10^4Paになりますが，この温度での水の蒸気圧が3.6×10^3Paなので，上限を超えてしまいます。そのため超えた分は液体になり，容器内の圧力は蒸気圧と同じ3.6×10^3Paとなります。
77℃では，計算上求められる圧力は3.5×10^4Paですが，この温度での水の蒸気圧は4.2×10^4Paで，計算上求められる圧力に比べ大きく，水はまだまだ蒸発できるはずです。したがって，水はすべて気体で存在すると言え，圧力は計算上求められる圧力の3.5×10^4Paとなります。

以上より，「小さいほうを選ぶ」と正解になるわけです。

にな

ありがとうございます😊　とても分かり易かったです。またお願い致します。