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温度が同じであれば「水の飽和蒸気圧」は変わりません。
それにもかかわらず答えが⑤になる理由は、容器内にある「窒素の分圧」が体積の変化によって変わるから。
この問題の P1や P2は、水蒸気だけでなく窒素も含めた「全圧」を表している。
化学
高校生
解決済み
気液平衡の時は、蒸気圧は、温度が同じであれば変わらないのではないのでしょうか。②だと思ったのですが、解答は、⑤でした。解説お願いします。
c 図2のように, 容器に一定量の窒素と少量の液体の水を入れ,一定温度に
保つと やがて気液平衡の状態となった(状態I)。 このときの容器内の圧力
を Pi[Pa] とする。次に、状態Iと同じ温度に保ったまま, ピストンを引き上
げ 気体部分の体積を状態Iの2倍にすると、一部で状態変化が起こり, 再
び気液平衡の状態になった(状態Ⅱ)。 このときの容器内の圧力を P2 [Pa] とす
る。PとP2の関係を表す式として最も適当なものを、後の①~⑤のうちか
ら一つ選べ。 ただし、窒素の水への溶解は考えないものとする。
12
水
水
状態 Ⅰ
状態 Ⅱ
図2 窒素と水を入れたピストン付きの容器
②P1=P2
(5) P <2P2
③P1=
P=12
①P1=2P2
④4 P1> 2P2
回答
回答
蒸気圧は変わりません
なので蒸気圧は変わらずに窒素の圧力が1/2になっているということです
2倍したのなら窒素は1/2になっているため圧力を同じに戻せますが水の方の蒸気圧は2倍に上がってしまいます
結果的に蒸気圧が大きくなりP1よりも2P2のほうが大きくなります
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