Question

ひまわり

⑵の解答の水蒸気の一部は凝縮し水蒸気圧は1.4×10^4に保たれるの意味がわかりませんおしえてください！

発展例題16 水蒸気との混合気体
ピストン付きの容器に窒素と少量の水を入れ77℃に保つ
と、容器内の圧力は 9.0×10 Paになった。 このとき, 容
「器内に液体の水が存在していた (状態I)。次に,温度を
77℃に保ってピストンを押し, 気体部分の体積をはじめの
ちょうど半分の0.83L にした (状態ⅡI)。77℃における水
蒸気圧を4.0×10 Pa, 液体の体積は無視できるものとして
次の各問いに答えよ。
(1)
状態Iで, 窒素の分圧は何Paか。
(2)状態ⅡIで,容器内の全圧は何Paか。
(3) 状態ⅡIで存在する水蒸気の物質量は何mol か。
考え方
(1) 液体の水が残っていると
き、上部の空間には水蒸気が
飽和しており,その分圧は水
蒸気圧に等しい。
(2) 窒素の分圧はボイルの法
則にしたがって変化する。 水
蒸気の分圧は、液体の水が共
存していれば, 水蒸気圧に等
しい。
(3) 水蒸気に関しても,気体
の状態方程式が成立する。
(1062
問題222・223-224
状態 Ⅰ
77℃
n=
水
=
0.83L
pros.….…..
解答
(1) 水蒸気圧が4.0 × 10 Pa なので、 窒素の分圧は,
9.0×10 Pa-4.0×10Pa =5.0×10' Pa
(2) 体積を半分にすると, ボイルの法則から, 窒素の分圧
は2倍になるので,
5.0×10' Pa×2=1.0×10 Pa
状態 ⅡI
77°C
一方, 水蒸気の一部は凝縮し, 水蒸気圧は 4.0×10+Pa
に保たれる。 したがって, 全圧は次のようになる。
1.0×10°Pa+4.0×10Pa = 1.4×10 Pa
(3) 水蒸気の物質量は,気体の状態方程式から,
PV
4.0×10 Pax0.83L
RT 8.3×103Pa・L/ (K・mol) ×350K
=1.1×10¯²mol