Question

あいりや

共テ演習をしています。化学です。この問題の解説の「温度が上がると、蒸気圧の増加に伴い、気体のH2Oの物質量(分子の数)が曲線的に増加する。」という部分について。この曲線的に増加する、と言うことがわからず正しい選択できませんでした。どうやってそれがわかるのでしょう。
よろしくお願いします🙇

水の飽和蒸気圧(×10°Pa)
0.40
0.20
0.00
0
問3 図2のように体積を自由に変えることができる容器に, 0.50 molの水と
0.50molの窒素が入っている。 圧力を1.0×10 Pa に保ちながら, 容器内の温
度を変化させたとき、混合気体の温度と体積の関係を示すグラフとして最も適
当なものを、後の①~③のうちから一つ選べ。ただし、容器のふたの質量
気体の水への溶解は無視できるものとする。また、図3は水の温度と飽和蒸気
圧の関係を表したグラフである。
3
1.00
0.80
0.60
1.0x105 Pa
「0.50 mol H2O
0.50mol N2
図2 混合気体が入った容器
20 40 60 80 100
温度 (℃)
図3 水の温度と飽和蒸気圧の関係
体積 V
体積V
0
100
温度 (℃)
AB
0
温度
⑤ます
100
体積 V
(C)
100
C
体積 V
②
体積 V
0
100
温度 (℃)
④
体積 V
0
温度 (℃)
温度 (℃)
100
100

問3
3
④
水と窒素が0.50molずつ入っていることから、
これらがすべて気体であれば、 1.0×10 Pa下での
それぞれの分圧はどちらも0.50 × 10 Paとなる。
図3の水の蒸気圧曲線より、水の飽和蒸気圧が
0.50 × 10 Paになるのは約82℃であるため,82
未満では、液体のH2O が存在することがわかる。
1.00
水の飽和蒸気圧(×10 Pa)
0.50
82℃未満では H.Oの
※一部が体として
存在している
0.00
82℃未満
0
20
40 60 80 100
温度(℃)
P
液体のHOが存在している82℃未満では、気相
では N. が気体として0.50mol存在しており、 HO
が飽和蒸気圧の分だけ気体として存在している。 つ
まり、温度が上がると蒸気圧の増加に伴い、 気体の
H2Oの物質量 (分子の数) が曲線的に増加する。 こ
こで、 気体のN, の物質量は温度を上げても変化し
ないので、気体全体の物質量は温度の上昇に伴い曲
線的に増加することになる。
圧力一定では、 気体の体積は物質量と絶対温度に
比例するため、温度の上昇に伴い気体の物質量が曲
線的に増加すれば、体積も曲線的に増加することに
なる。
1.0×10 Pa (82未満)
1
レN
N2
0.50 mol
-H.O 飽和蒸気圧
温度上昇とともに)
蒸気圧が上がる
気体分子の
数が増加
圧では
体積が増加
82℃以上
N20.50 mol. H2O 0.50 mol がすべて気体として存
在しているため、圧力一定では温度と体積の関係は
シャルルの法則に従う。