Question

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(2)のyを求める時の式についてです。水蒸気の圧力が飽和蒸気圧になったのは分かったんですが、窒素の分圧は考慮しないのですか。気体の範囲は苦手なので理屈なども教えて頂きたいです。

55 気体の圧縮■一定の温度 27℃のもとで,ピストン付きの30Lの密閉容器に窒
素 0.010mol と水蒸気 0.010mol を入れたのち, ピストンを押して体積を10L にしたと
ころ, 圧力は x [Pa] となった。 さらに気体を圧縮すると,体積y [L]になったときに
液体が生じ始めた。さらに続けて圧縮して体積が 0.5y [L] になると,圧力はz [Pa] に
なった。27℃の水の飽和蒸気圧を3.6 × 103 Pa として, x, y, z を求めよ。
[名城大]

55 x : 5.0×10°Pa
y: 6.9L z: 1.08×10'Pa
(x)容器内の気体の全物質量は, 0.010mol+0.010mol = 0.020 molなの
で, DV=nRT より,
xC
x [Pa〕×10L=0.020mol×8.3×10 Pa・L/(mol・K)×(27+273) K
x=4.98×10 Pa≒5.0×10 Pa
(y) 液体が生じ始めたということは,水蒸気の圧力が飽和蒸気圧になっ
たということであるから,水蒸気について pV=nRT より,
3.6 × 103 Paxy [L]
02080-0.010 molx 8.3 × 103 Pa L/(mol·K)x(27+273) K
y=6.91…L≒6.9L
(z) 体積y [L] のとき, 窒素は 0.010molで水と同量であるから, 圧力
(分圧)も同じ 3.6×103 Pa。 体積が半分になると圧力は2倍になるか
ら、体積 0.5y [L] のときの窒素の分圧は, 3.6×10°Pa×2=7.2×10°Pa。
水蒸気は, 体積を半分にしても液体の量が増えるだけで, 圧力は飽和
蒸気圧を保つので,水蒸気の分圧は, 3.6×10° Pa。
全圧=分圧の和 より,
7.2×10°Pa+3.6×10Pa=1.08×10 Pa
Aprxe.
arxe.
窒素の分圧
水蒸気の分圧

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

🍇こつぶ🐡

窒素の分圧は考慮しないのですか
＞してますよ。解答で2倍してますよ。

体積半分で圧力2倍になるから、窒素(気体)の圧力は2倍になります。
水蒸気は飽和で気液平衡状態だから、飽和蒸気圧までしかいかないので、この和が全圧になります🙇

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ありがとうございます！！