3 (配点 26点)
次の I, II に答えよ。 ただし, 気体はすべて理想気体の状態方程式に従うものとする。
I 次の文を読み, 問1~ 問4に答えよ。
次の図1のように,ピストン付きの密閉容器と液体のエタノールが充填されたシリ
ンジが,コックの付いた細管で接続された装置がある。この装置を用いて,温度を
320Kに保ちながら下の一連の操作1~4を行った。ただし,細管部分の容積や液体
のエタノールの体積は無視できるものとする。 また、液体のエタノールへの窒素の溶
解は無視できるものとする。必要があれば次の値を用いよ。
気体定数 : R=8.3×103 Pa・L/(K・mol)
320Kのエタノールの飽和蒸気圧: 2.5×10 Pa
コッ
ピストン
シリンジ
図 1
操作1:コックを閉じた状態で, 容器内に窒素のみを封入して容積を16.6Lに保っ
たところ、容器内の圧力は 3.2 × 10 Paであった。
操作2:ピストンを押し下げ, 容積を8.3Lに保った。
操作3 : 容積を8.3Lに保ちながら, コックを開けてシリンジからエタノールを容器
内に少しずつ注入したところ,注入量がn 〔mol] を超えたところで容器内に
エタノールの液滴が残り始めた。さらにエタノールを注入し、容器内に注入
したエタノールの総物質量が0.10mol になったところでコックを閉じた。
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