化学
高校生
解決済み
この問題の（2）なのですが、自分は
①ピストンを押し込んだ後の圧力を求めて
②飽和蒸気圧との差をとって
③その差分の水の質量を求めたのですが、何が間違ってるのでしょうか。
解答とは違うアプローチ？でやったのでいまいち何が間違ってるかわからないです。
思考
232. 水の凝縮と蒸気圧シリンダーの中に水を0.090g入れ, ピストンを固定して体積
を8.3L, 温度を27℃に保った。 27℃における水の蒸気圧を3.6 × 103 Pa とし, 液体の水
の体積は無視できるものとして、次の各問いに答えよ。
(1) シリンダー内の圧力は何 Pa か。
(2) 温度を27℃に保ったまま, ピストンを押しこんで体積を2.075L にすると, 水蒸気
(15 玉川大 改)
の一部が凝縮した。 このとき, 凝縮した水は何gか。
(2) O. P. 20075 = 5.0.8.38 10300
@ 6.0×10 ³ - 3,6x10³
=.2.4×10³ Pa
③2·4X-100 -2.075 = W x 8.3×40³× 300
W=
7.4×2.075×18
838300
P= 6000 =
6000 2 6.0×10³ Pa.
01036
=27.7 = 290.03
解答 (1) 1.5×10 Pa (2) 3.6×10-2g
解説 (1) 水H2Oのモル質量は 18g/mol なので, シリンダーに入れ
水 0.090gの物質量は,
はじめの水の物質量 0.090g=5.0×10-3mol
18g/mol
この水がすべて蒸発していると仮定して, シリンダー内の圧力を求める
と,気体の状態方程式PV=nRTから、
nRT
P=
=
V
5.0×10 -3 mol×8.3×10 Pa・L/(K・mol)×(273+27)K
=1.5×103Pa
8.3L
この値は, 27℃における水の蒸気圧 3.6×10 Paよりも小さいので水
はすべて蒸発して気体となっていることがわかる。 したがって, シリン
ダー内の圧力は 1.5×103 Paである
(2)水の一部が凝縮しているので,シリンダー内の圧力は27℃におけ
る水の蒸気圧 3.6×103 Pa になっている。 したがって,気体の水の物質
量をn[mol] とすると,気体の状態方程式 PV =nRT から, nは,
3.6×103 Pax2.075 L
PV
n=
=
RT 8.3×103 Pa・L/(K・mol)×(273+27)K
=3.0×10-3mol
はじめの水の物質量から,気体の水の物質量を引けば,凝縮した水の物
質量が求められる。
凝縮した水の物質量=5.0×10-mol-3.0×10-mol=2.0×10-3 mol
水のモル質量が18g/mol なので,その質量は,
凝縮した水の質量=18g/mol×2.0×10-mol=3.6×10-2g
①蒸気の圧力が蒸気圧よ
りも小さいときは,液体
は存在しない。
②液体と蒸気(気体) が共
存しているとき,蒸気の
示す圧力はその温度にお
ける蒸気圧に保たれる。
第Ⅱ章 物質の状態
n.
で
た
回答
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気体と液体どちらも入っているから、気体分の圧力
（飽和蒸気圧）を引いたら液体分の圧力が出て、その圧力を用いて状態方程式に入れたらもとめられるとおもったのですが、これそもそも液体分だから入れちゃダメってことですよね。