化学
高校生

なぜ4.0×10⁴Paになるのでしょうか?

最初の空気を1.0にするということは、2.0×1.5乗×1.0=2.0×105乗×0.05という式になりませんか?
私が出した答えだと4.0×106乗になってしまいます

ョ こっ のトピンー デア 6 次の計算をせよ。 パパ て 本1 (仙308 2 0x10'Pa で200 mL の人かある。 思の2 だ気を 30 や のままで 50 mLま で圧和すると。 -左力は何 Pa になるか。 〔 9 )Pa 10し USE し 46*ピ Pa 嫌 す 8 / と のの9 と 間 / ランス ンン 5 492 ce 6

回答

初めの体積200mLを1Lに膨らます5倍に膨らますには圧力は1/5になる (圧力が低いほど膨張しますし高いほど潰れます)
ゆえ2*10^5Pa/5=4*10^4Pa

もしくはPV=一定だから
2*10^5Pa*0.2L=xPa*1L
ゆえx=4*10^4

となります.

ゆー

ごめんなさい、ぜんぜん理解が追いつきません。

Crystal Clear

状況を整理しましょう
初め
(2*10^5Pa,200mL,30℃)

(?Pa,1L,30℃)
で?を求める問題です.
温度は同じなので無視します.
圧力と体積が変わりました

このようなときにはボイルシャルルの法則が成り立ちます.これは前後で圧力×体積の値が変わらないという法則です.
初めの圧力×体積=2×10^5Pa×0.2L
今の圧力×体積=?×1L
前後で圧力×体積の値が変わらないという法則だから
?×1=2×10^5×0.2
ゆえに?=2×10^5×0.2=4×10^4

分からなかったら質問してもらって構いません

ゆー

最初の空気を1.0Lにした時と言っているので、200ml(0.2L)が1.0Lになるということではないのですか?

Crystal Clear

まず誤解していないかもしれませんが
最初の空気を1.0Lにしたとは何か外から0.8L分の空気を持ってきて容器内に足したというわけではありません.
これは大丈夫ですか?
最初の空気を1.0Lにしたとは容器内部の圧力を変化させて(ピストンか何かを引っ張って)膨張させて200mLから1Lに膨張したということです.
そのとき圧力が変化します.
(圧力をピストンを押し込んでぎゅっと外から加えて、収縮させる方が分かりやすいですが今回は逆です)
このような場合にボイルシャルルの法則が使えます.

ゆー

すみません、最初の部分から理解ができてません。

Crystal Clear

ひとつ間違えていました
ボイルシャルルの法則ではなくボイルの法則でした.名前を間違えました.

どんなふうに勘違い間違っているのかわからないので、今の理解で問題を自分が思った通りに解いてください.
正直一番初めの式の理解ができなかったので、言葉多めでお願いします

ゆー

最初の空気というのは200mlだと思っています。
この200mlを1Lに変えて、2.0×105乗×1000=X×0.05という式になりました。

ゆー

答えが6.0×10の6乗になりました

Crystal Clear

勘違いがわかりました.

(2)の問題文を(1)の問題文の200mLを1Lに変えたもの
つまり
(2)の問題は
30℃,2.0*10^5Paで1Lの空気がある.この空気を30℃のままで50mLまで圧縮すると圧力は何Paになるか
と思ったということですね?
たしかにその解釈なら答えは4.0*10^6Paになってあなたの計算は正しい.

しかし、この問題はそういう意味でなくて、
(1)の初期状態の空気を再び用意する.
30℃,2.0*10^5Paで200mLの空気がある.この空気を30℃のままで1Lまで膨張させると圧力は何Paになるか
という問題なのだ.

つまり問題製作者が言葉足らずのせいで問題文を読み間違えた、ということですね.
正しく問題を読めれば正しい答えが求まるはずです.

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