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化学 高校生

(3)のこの後の解き方を教えてください🙇🏻‍♀️

基本例題24 気体の溶解度 →問題 238・239 水素は, 0℃, 1.0×10Pa で, 1Lの水に 22mL溶ける。 次の各問いに答えよ。 (1) 0℃, 5.0×10Pa で, 1Lの水に溶ける水素は何mol か。 (20℃, 5.0×105Pa で, 1Lの水に溶ける水素の体積は、その圧力下で何mLか。 (3) 水素と酸素が1:3の物質量の比で混合された気体を1Lの水に接触させて, 0℃, 1.0×10Pa に保ったとき, 水素は何mol溶けるか。 考え方 ヘンリーの法則を用いる。 (1) 0℃, 1.0 × 105Paにおけ る溶解度を物質量に換算する。 溶解度は圧力に比例する。 (2) 気体の状態方程式を用い る。 別解 溶解する気体の体 積は,そのときの圧力下では, 圧力が変わっても一定である。 (3) 混合気体の場合,気体の 溶解度は各気体の分圧に比例 する。 解答 (1) 0℃, 1.0×10Pa で溶ける水素の物質量は, =9.82×10-4 mol 気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×10Pa では, 5.0×105 9.82×10-4mol× -=4.91×10-3mol=4.9×10-3mol 1.0×105 2.2×102L 22.4L/mol (2) 気体の状態方程式 PV=nRT からVを求める。 V= 4.91×10-3 mol×8.3×10°Pa・L/(K・mol)×273K 5.0×105 Pa =2.2×10 L=22mL 別解 圧力が5倍になると, 溶ける気体の物質量も5 倍になる。 しかし, この圧力下で溶ける気体の体積は、ボイ ルの法則から1/5になるので, 結局、 同じ体積22mL になる。 (3) 水素の分圧は1.0×10Pa × 1/4=2.5×10Pa なので、 溶ける水素の物質量は, 9.82×10-molx (2.5×105/1.0×105) = 2.5×10-3 mol

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物理 高校生

付箋の貼ってある式の丸の打ってある「S」はどこからきたのでしょうか?わからないので教えて頂けると幸いです。

114 第2編■熱と気体 239,240 解説動画 基本例題 43 気体の状態方程式 なめらかに動く質量 M [kg] のピストンをそなえた底面積 S [m²] の円筒 形の容器に, 1molの理想気体が入っている。 重力加速度の大きさをg[m/s〕, 大 気圧をpo [Pa], 気体定数をR [J/(mol・K)] とする。 (1) 気体の温度が To [K] のとき, 容器の底からピストンまでの高さ はいくらか。 (2)加熱して気体の温度を To [K] から T [K] にした。 気体の体積の 増加 ⊿Vはいくらか。 指針 ピストンが自由に移動できるから,気体の圧力は一定である。 解答 (1) 気体の圧力を [Pa] とすると 力 のつりあいより ps-pos-Mg=0 pS = pos+Mg 「DV=nRT」 より p(Slo)=RTo ①式を代入して (pos+Mg)lo=RT。 RT。 poS+Mg よって Z= [m〕 (2) 加熱の前後で 「pV=nRT」 を立てて 前: p(St) = RT 後: p (Slo+⊿V)=RT ③② 式より p4V=R(T-To) AV= R(T-To) T RST-T) AS Pos 基本問題 232 気体の圧力 断面積 1.0cm²の円筒形の注射器 に空気を入れ,先端部をふさぐ。ピストンを20Nの力で 押すと内部の圧力は何Paになるか。 ただし大気圧を 1.0 × 105 Pa とする。 Mg To Po 1mol 底面積 S PS 質量 M Posh Mg T RS(T-To) [m³] pS+Mg [参考] 圧力が一定のとき、 体積の変化量 AV と温度の変化量4Tの間には, 「AV=nRAT」の関係がある。 この関 係を用いて解いてもよい。 233 ボイルの法則 圧力 2.0×10 Pa, 温度 27℃, 体積 3.0×10m²の気体がある 温度を一定に保って圧力を1.0×105Paにすると,体積Vは何m²になるか

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化学 高校生

気体の溶解 (2)の問題で20°Cで気液平衡の気相のCO2が20Lで、0℃に冷却した時の気液平衡の気体のCO2もまた20Lとしてpv=nRTを組んでいるのですが、気体の体積は変わらないのですか?

準Ⅱ 86. <ヘンリーの法則> 表は、分圧1.0×105 Pa,温度 0℃および20℃において、 水 1.00Lに溶解する二酸化炭素と窒 素の物質量を表している。 表 分圧 1.0×105Paにおける二酸化 炭素と窒素の水1.00L への溶解量 二酸化炭素 窒素 7.7×10-² mol 1.0×10-3 mol 6.8×10mol 3.9×10-2 mol 人険がない 温度,圧力、体積を変えられる 容器を用意し, 次の操作(ア)~(ウ)を 順に続けて行った。 以下では,ヘンリーの法則が成り立つとし, 水の体積変化および蒸 気圧は無視できるとする。 C=12, N=14,0=16,R=8.3×10°L・Pa/ (K・mol) 操作(ア) この容器に水100L を入れ, 圧力 2.0×10 Pa の二酸化炭素と 20℃において 平衡状態にした後, 密閉した。 このとき, 容器中の気体の二酸化炭素の体積は 0.20L であった。 0°C 20°C 操作(イ) 次に、密閉状態を保ち,体積一定のまま, 全体の温度を0℃に冷却し, 平衡状 態にした。 2 操作(ウ)さらに, 容器の体積を変えずに、温度を0℃に保ちながら, 二酸化炭素を逃が さないように容器に気体の窒素を注入し, 全圧 2.0×10Pa において平衡状態にした。 (1) 操作(ア)の後, 水に溶けている二酸化炭素の質量を有効数字2桁で求めよ。 (2) 操作(イ)を行った後の, 気体の圧力および水に溶けている二酸化炭素の質量を有効数 字2桁で求めよ。 ただし, 水は液体の状態を保っていたとする。 (3) 操作の the 1.2- TCALL [on

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物理 高校生

この問題に関して質問です。 ・(イ)でなぜv<Vと分かるのですか? ・(ハ)でなぜt=2πnl/Tと分かるのか ・(ハ)の運動方程式でなぜma=kVとなるのか 全てじゃなくていいので、教えて頂けると助かります。

12 2023 年度 物理 2 鉛直に固定された中心軸の周りを回転する液体中における小球の運動を調べる。液体を満た した容器の中で,中心軸上の点に、長さの細くて質量が無視できる支持棒が取り付けられて いる。 図1のように、質量mの小球が支持棒の先に固定され, 液体内で半径の円運動をする。 小球や液体の円運動を単位時間あたりの回転数で表す。 小球が液体から受ける力は、小球の速度 に平行で、小球と液体の速度が近づくように働く。 力の大きさは、液体と小球の相対速度の大き さのお倍(k>0)である。 支持棒が液体から受ける力は無視できる。液体の容器はじゅうぶんに 大きく、液体は小球の運動の影響を受けないとしてよい。 以下の問に答えよ。 液体の回転数を一定に保った実験を行う。 小球は時刻 t=0に円運動を始め, じゅうぶんに時間 が経過すると、その回転数が no で一定になったとみなせるようになった。このときの小球の角速 度は 2 と表される。 図2の曲線は,その間の小球の回転数の変化を表している。図中の破線は t=0における曲線の接線であり, 原点(0, 0) と点 (T,no) を通る。 (イ)ある瞬間の小球の速さをv, 小球の位置における液体の速さをVとする。 小球の運動方向の 加速度の大きさと,小球が支持棒から受ける中心軸方向の力の大きさ N を,それぞれm, k, V,v, l より必要なものを用いて表せ。 (ロ) 小球の回転数が no に達したとみなせるとき, VとNをそれぞれ m, l, no より必要なもの を用いて表せ。 ×(ハ) 比例係数kをm, l, no, T より必要なものを用いて表せ。 小球の回転数が no に達してからじゅうぶんに時間が経った後, 液体の回転数を一定の割合で増 加させた。 液体の回転数の増加を開始した時刻を改めてt=0 として, その後の小球の回転数の変 化を表したグラフが図3である。 時刻 t=3Tにおいて小球の回転数は2m となり, その後, 小球 の回転数の単位時間あたりの増加は一定とみなせるようになった。 t=3T の後の回転数の変化の no となる位置で縦軸と交わった。 グラフを, t<3T の範囲に伸ばすと, t=0のときに回転数が 2 X(二) 時刻 3T より後の時刻t を考える。小球の速さ”と液体の速さ V を,それぞれl, no, T, t を用いて表せ。 4回転数 no 0¹ T 液体の速さ 図2 中心軸 Ko 時間 図 1 V 支持棒 4回転数 2no mm-20 図3 (3T) 時間 t

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