Question

ぽん

化学、気体の性質の質問です。

この（エ）と（オ）が理解できません。

物質量比と圧力比が等しいため、
A室の圧力がB室の2倍になることはわかります。

温度一定のとき、ボイルの法則から、体積と圧力は反比例であるため、
B室の体積が、A室の体積の2倍になると考えたのですが、

答えは（エ）A、（オ）Bでした。

なにが間違っているのでしょうか？
ご教授ください

231 気体の圧力と壁の移動 次の文章を読み、以下のただし書き (1) から (3)の指示に
したがって(ア)~(ク)を埋めよ。
30cm BES
断面積が一定で長さが60cm である円筒容器を考える。 図に30cm
示すように,左右に摩擦なく動く壁を中央に設置しA室とB
室に二分する。壁を固定した状態で,体積百分率で窒素 80%.
酸素20%の混合気体をA室に 2mol, 水素をB室に1mol 詰め
る。円筒容器は密閉され容器からの気体の漏れはなく、壁から
の気体の漏れもないとする。さらに、壁にともなう体積は無視ーマ
できるものとし,気体は理想気体であるとする。 円筒容器の温度 T〔K〕は室温程度に常
に一定に保たれている。このとき, A室の圧力はB室の圧力の(ア) 倍である。円筒
容器の体積をV[cm〕で表し,さらに, 温度 T〔K〕 と気体定数R [Pa・cm (K・mol)〕を
用いると, A室の圧力は (イ) [Pa] であり、酸素の分圧は (ウ) [Pa] である。 固定し
ていた壁を左右に動けるようにすると、壁は (エ) 室から(オ) 室に(カ) [cm〕移動
する。このときのA室の圧力は (キ) [Pa〕である。
10 気体の性質— 141
(2)(ア) (カ)には数値を埋めよ。
(3)(エ)(オ)には記号を埋めよ。
A室
中はどのように変化すると
B室
壁
次に, 壁を円筒容器から取り除き,十分な時間をかけて両室の気体を混合させる。混
otta
合後の円筒容器の圧力は (ク) [Pa] である。安全
断面積
一定
(キ), (ク) は, 円筒容器の体積 V. 温度 T および気体定数R を用いて表せ。
T=0
12桁で答え (
モル
分率(三重大改)

からか (12/21)=
酸素のモル分率は 0.20 だから
V = 2RT P₁ = =
4RT
0.8RT
=
内のエクV.
V
一方, A室の圧力は, B室の圧力の2倍であるから, 壁を動け
るようにすると壁はA室からB室に移動する。 移動後, A 室
とB室での気体の圧力は等しくなるから, A室の体積はB室
の体積の2倍になる。 したがって, A室の長さが40cm, B室
の長さが20cmになる。 このときのA室の圧力 P2 は, ボイル
の法則より
Y
酸素の分圧
4RT
V
X 0.20 =
4RT 30
40
3RT
×
V=p2x
V
60
60
V
また,壁を取り除くと,体積Vに全部で3molの気体が存在す
3RT
るので,容器全体の圧力は, p=
V
エクセル 容器内の壁を動けるようにすると, 壁は両側の気体の圧力
が等しくなるように, 高圧側から低圧側に移動する。
=
25
3
Solom

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

🍇こつぶ🐡

pV＝nRTで、V＝30/1000、RTは定数より、pはnに比例。だから、
どちらも、体積30㎤だから、最初の圧力はA＞B。

壁が動けるなら、全体で同じ圧力にしようと動くから、A➡️Bに壁が動く。

温度一定のとき、ボイルの法則から、体積と圧力は反比例であるため、B室の体積が、A室の体積の2倍になると考えたのですが、
＞ボイルの法則は、AとBで考えるのでなく、Aだけ、Bだけで考える法則。AとB一緒に考える法則ではない。壁が動かない時、体積一定だから、圧力A＞B。そこから壁が動くため、Bの体積が減るから圧力は上がり、Aの壁が移動するから圧力は下がる。A,Bそれぞれはボイルが成り立つ。と別々に考える(AB一緒に考えるのではない)🙇

ぽん

こつぶ様、
いつもわかりやすくて、助かります。
ありがとうございます。

🍇こつぶ🐡

いえいえ🙇