化学
高校生
解決済み

(1)の解答のこの値は~から分かりません。
(2)は分かりました。
よろしくお願いします☀️
返信昼過ぎ位になります🙇すみません!

例題 5 気体の蒸気圧と状態方程式 水 1.8gをシリンダー状の容器に入れ, ピストンを固定して体積を 8.3L, 温度を27℃に保った。 気体定数は 8.3 x 10 Pa・L/ (K・mol), 27 ℃の水 の蒸気圧は 3.6 × 10Pa とし, 液体の体積は無視できるものとする。 (1) 液体の水は生じているか。 生じている場合は液体の水の質量を求めよ。 (2) ピストンを動かして, 27℃のまま体積を 83Lにした。 容器内の圧力は 何Paか。 解 (1) すべてが気体の状態であると仮定した場合の圧力を [Pa} とすると DV=MRT より、 95a 1.8g px 8.3L = 18 g/mol したがって, p = 3.0 x 10' Pa この値は、 27 ℃における水の蒸 気圧より大きいので, 実際には液 体の水が生じ, 容器内の圧力は蒸 気圧に等しくなっている。 水蒸気 として存在する水の質量 w〔g〕は, 3.6 x 10Pa x 8.3L = x 8.3 x 10° Pa・L/(K・mol) ×300 K n ) w 18 g/mol [x104Pa] 3.0 0.36 0 27 P=一定 蒸気圧曲線 t(°C) x 8.3× 10 Pa・L/(K・mol) ×300K したがって, w≒ 0.22g 以上より, 液体として存在している水は 1.8g - 0.22g = 1.58g 答 1.6g (2) 体積は(1)の10倍になるので, すべて気体として存在していると仮定し たときの水蒸気の圧力は, ボイルの法則より 3.0 × 103Paになる。 これ は水の蒸気圧より小さいので、水はすべて気体として存在し, 容器内の 答 3.0 × 10 Pa 圧力はこの大きさになっている。 を 87℃で30Lの容器に入れた。 気体定数は

回答

✨ ベストアンサー ✨

27℃では、水と水蒸気があるため、気液平衡状態。よって、水は蒸気圧曲線を越えない。

27℃の水蒸気の質量wを気体の状態方程式で求める。
全体の質量-w=水の質量。

気体の状態方程式は気体にしか使えないということがポイント。
最初の水は27℃で一部水蒸気になり、気液平衡がポイント。

jpgamw

回答ありがとうございます。
すみません!
水は蒸気圧曲線を越えない。
⇒これは今添付した写真の●が水の蒸気圧て○が気体の圧力ですよね?
そうしたら、○が蒸気圧曲線を越えていますよね?
あと○が蒸気圧曲線を越えているから水と水蒸気両方あるということですか?
wは水蒸気の質問だから3.0×10^4を掛けるんではないんですか?
また沢山質問してしまいすみません🙇
お時間あるときによろしくお願いします。

jpgamw

コメントの3行目から7行目訂正です。
3行目から7行目
⇒添付した写真の●が水の蒸気圧、○が気体の圧力ですよね?●の水の蒸気圧が蒸気圧曲線とピッタリだから水は蒸気圧曲線を越えないということですか?

🍇こつぶ🐡

蒸気圧曲線がその温度でのMAX蒸気圧。
だから、蒸気圧の上には行かない。蒸気圧の上は液体ゾーンだから、気体は来ない。

🍇こつぶ🐡

○は気体では存在しない。
●は水(水蒸気圧)が気液平衡している場所。

jpgamw

返信ありがとうございます。
○は蒸気圧曲線を越えているからすべて気体の状態ではないということだったんですね!
またすみません。
ではなぜ気液平衡状態だと分かったのですか?
水が蒸発する時3.6×10^3だから水気圧の質量求めるときに使っていたんですね。
またほんとにすみません🙇

🍇こつぶ🐡

ではなぜ気液平衡状態だと分かったのですか?
>最初から、気液平衡が分からないからこういう質問になるのですね。分かりにくい範囲だから。

最初にも書いたけど、最初全体の水量があるよね。
それが、問題文1行目の1.8g。これが、27℃で全部液体なら、水蒸気はないよね?

でも、27℃で水蒸気圧が3.6❌10³Paあるわけでしょ。つまり、気体がある訳。これで気体と液体が一緒にあるから、気液平衡でしょ。

全部液体→気体なら、水1.8gは全部水蒸気となり、水は残らないが、それを計算するのが27℃での気体の状態方程式でしょ。計算し、この時の質量が1.8gなら、全部水蒸気だし、そうじゃないから、水が残っている訳でしょ。それがいくらか計算するのが(1)です。

わかりましたか?

jpgamw

返信ありがとうございます。
最初から、気液平衡が分からないからこういう質問になるのですね。分かりにくい範囲だから。
⇒回りくどく聞いてしまいほんとうにすみません🙇
問題文に水蒸気圧が書いてあるからなんですね。
問題文理解していなかったです。
何回も答えて頂きとても助かりました。
すごく勉強になりました!
ありがとうございました。

🍇こつぶ🐡

いえいえ🙇

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