気体の溶解度曲線の問題です。 bの答えに引いた〜〜の部分がわかりません😭解説お願いします🙏

必 34. 気体の溶解度曲線 3分 温度一定で,圧力を変えて、一定量の水に溶解する窒素の量を調べた。 次のグラフに,窒素の圧力(横軸) と, 溶解した窒素の量(縦軸)の関係を示す。次の問い (ab)に答え よ。 ただし, 窒素は理想気体とみなす。 a 溶解した窒素の量を物質量で 示すグラフとして最も適当な ものを、右の①~④のうち から一つ選べ。 b 溶解した窒素の量をそのとき の圧力における体積で示すグ ラフとして,最も適当なもの を右の①~④のうちから 一つ選べ。 [2002 本試] 物質量 体積 圧力 (1) ① 圧力 物質量 体積 ② 圧力 ② 圧力 物質量 体積 圧力 ③ 圧力 物質量 体積 圧力 圧力

この問題のボイルシャルルの問題はなぜ、A+B＝ABみたいにしてるのですか？ 186番の問題ではA＝ABみたいにボイルシャルルで作ってるんです。どなたか教えてください

●センサー 60 単原子分子の理想気体のと 3 5 き, Cy=-R,C,== 2 例題 44 気体の混合 容積 6.0×10-3m²の断熱容器 A の中には 1.5×10 Pa, 300Kの単原子分子の理想気体容積 3.0×103m²の断 熱容器Bの中には4.5 ×10°Pa 270 K の単原子分子の理 想気体が入っている。 コックを開いて両方の気体を混合 し,十分に時間がたった後の圧力p [P.]と絶対温度 T [K] を求めよ。 ●センサー 61 全体の体積が不変 (仕事が 0) 断熱のとき, 内部エネ ルギーは保存される。 122 第Ⅱ部 熱力学 (3) 単原子 UA+UB=U 閉じ込めた気体では,物質 量が保存される。 NA+NB=n 3 AU=nCyAT=nRAT[J] 2 (4)(1)~(3)より,Q=4U+W(熱力学第1法則 ) M=90×8=0.W=0(どこも押し動かしていないので仕事は より, AU=0である。 H PAVA DBVB_D(VA+VB) + RTA RT 207212 3 3 3 3 2 PAVA+PBVB = P(V₁ + V₁) V より. -U==nRT= RT (1.5 ×10) × (6.0×10 - 3 ) 300 (2.5 ×10) × 16.0 × 10-3 +3.0×10-3) T ゆえに,T= 2.8×10 [K] B り Nik RT (4.5 ×10) x (3.0×10-3) + 270 23 A (1.5 × 10%) × (6.0 × 10~) + (4.5 × 105) × ( 3.0×10-3) =p(6.0x10-3+3.0 × 10-3) ゆえに, p= 2.5×10°[Pa] mol)の単 この体の定モル状態 (2) 体脂定で量QU〕を加 (3) 圧力一定量Q0) を加 FF 206 等護変化 気体の温度 縮したこのとき、気体は 気体の混合絶対温 の入りはないものとす EURST 201 V=nRT

なぜこの熱力学第1法則のwが−になるのでしょうか？仕事されてませんし、圧縮とかもされてないですけど，なぜですか？

る体積V〔m゜」を超えると減少していく。 V1 を求めよ。 22 気体の変化 次の問いに答えよ｡ (1) 体に加えられる熱量を②気体にする仕事を気体 の内部エネルギーの変化をAUXして,これらの間に成り 立つ関係式を答えよ。 また、この関係式が表す法則の名前 を答えよ。 LE 次に, ピストンのついたシリンダーに閉じ込めた気体を加 熱する場合を考える。 気体の体積を一定にして加熱する場合 を(a), 圧力を一定にして加熱する場合を(b) とする。 気体 ピストンは固定 熱する (a) ピストンは動く (2)(a) の場合,気体にする仕事 wa は正か0か負か。また, 加えられる熱量 Q2, 内部エネルギーの変化4U の間に成◎ ◎ ◎熱する り立つ式を答えよ。 (b) (3) (b) の場合,気体にする仕事 wb は正か0か負か。 また, 仕事 wb, 加えられる熱量 Qb, 内部エネルギーの変化AU の間に成り立つ式を答えよ。 (4) (a)と(b)の場合で, 同じだけ温度を上昇させる場合を考える。気体の内部エネルギー を温度だけの関数とすると, AUと4Uとの大小関係はどうなるか。 また, Qa と Qb との大小関係はどうなるか。 さらに, (a) の場合の比熱 c と (b)の場合の比熱 c との大 小関係はどうなるか。 ただし, (a) と (b)の場合で気体の質量は等しいとする。 ント 218 (1) V=nRT (1)2) ピストンにはたらく力のつり合いを利用する。 (3) Vグラフの面積を利用する。 (5) 熱力学第1法則 219 センサー 55 (2) 直線の方程式を求める。 pV=nRT (3) 熱力学第1法則を用いる。 14 気体の状態変化

青線の部分意味がわかりません。どういう基準で符号を変えているのか？なんでイコールになるのかわかりません。

AU 熱量を加えた K)か の気体の る。 AU を加えたとこ エネルギーの 0 積が増加し こと気体に加 0 co U -3.0x 仕事をする 上がった 気体 例題42 下図のように、物質量が一定の理想気体をA→B→C→A と状態変化させた B→C は等温変化であり, A での絶対温度は300K であった。 (1) B での絶対温度 TB [K] と C での体積 Vcm〕 を求め 715 B (2) A→Bの過程で,気体が吸収した熱量は QB=9.0×10° [J] であった。 気体が外部にした仕事 WAB [J] はいくらか。 また, 気体の内部エネルギーの 変化AUAB 〔J〕はいくらか。 13Cの過程で,気体が外部にした仕事はWic = 9.9×10'[J]であった。気体の 内部エネルギーの変化AUBC 〔J〕 はいくらか。 また,気体が吸収した熱量 Qwe [J] pV=一定などを用いて求める。 はいくらか。 (4) GAの過程で、気体が外部にした仕事 Wea [J] はいくらか。 また,気体の内 部エネルギーの変化 AUc 〔J〕, および気体が放出した熱量 Qca〔J〕 はいくらか。 CA SP 気体が状態変化したときのか,V,Tの求め方 ボイル・シャルルの法則 PV 定理想気体の状態方程式がV=nRT, = T T' センサー 55 ボイル・シャルルの法則 pV_p'V' T T p 〔Pa〕* 3.0 X 105 SP 気体が状態変化したときのQ, W, AU の求め方 状態変化の種類によって成り立つ関係式が異なるので, 注目する状態変化が定積 変化, 定圧変化, 等温変化, 断熱変化のどれかを確認し, まとめの式 (p.119) を用いる。 -=一定 センサー 56 定積変化のとき, W = 0 1.0×105 ●センサー 57 等温変化のとき, AU=0 A₁ C 0 0.030 Vc V[m³] 【センサー 58 定圧変化のとき,W=pAV (1) ボイル・シャルルの法則より (1.0×10)×0.030_ (3.0×10) x 0.030__ (1.0×10 ) × Vo 300 TB To また、B→Cの過程は等温変化だから, TB = Tc ゆえに, TB = 9.0×102〔K〕,Vc = 9.0×10^2[m²]| (2) 定積変化だから, WAB = 0 [J] である。 熱力学第1法則より, AUAB=QAB-WAB=QAB-0=9.0×10°〔J〕 (3) 等温変化だから,4U.Bc=0[J] である。 熱力学第1法則より, QBC=AUBC+WBC=0+WBc = 9.9×10°〔J〕 (4) C→Aの過程で気体が外部にした仕事は, WcA=pAV=1.0 × 10 x (0.030-0.090) = -6.0×10°[J] また, A→B, CA の過程での温度変化を, それぞれATAB. ATCA とするとATeATAB 気体の内部エネルギーの変化は温変化に比例するので, そ の比例定数をすると. AUcA=kATcA=-KATAB = -4UAB = -9.0×10°[J]| 熱力学第1法則より, 気体に加えられた熱量 Q'cA [J] は, Q'CA=4UcA+WcA= -9.0×10°-6.0×10°= -1.5×10'[J] よって, Qca = 1.5×10'〔J〕 14 14 気体の状態変化 121

空気の圧力を求める際に温度をあげると水も蒸発していくのでmol数が変化していくと思いました。 この場合圧力と温度の比例関係に注目していますが気体のmol数の変化に注目する必要はないのでしょうか。

水の蒸発と圧力 応用例題 8 56,57,59 解説動画 27°C, 1.0×105Paの空気の満ちた 10Lの容器に水 3.6g を入れ, 57℃ に 保った。57℃の飽和水蒸気圧を1.7×10^Pa, 気体定数R=8.3×10°Pa・L/(mol・K), H=1.0,0=16 として, 次の問いに答えよ。 (1) 容器内の気体の全圧は何Paか。 (2)容器にはあと何gの水が蒸発できるか,もしくは液体の水何gが残存するか。 DVD2V2 Ti T2 空気の分圧は、ボイル・シャルルの法則 2 で Vi=V2 とおいて求める。 指針 水蒸気の分圧は, 水がすべて気体として存在すると仮定して気体の状態方程式から求 めた圧力 (仮の圧力) と比較して考える。 仮の圧力>飽和水蒸気圧 の場合 ⇒液体と気体が共存。 水蒸気の分圧は,飽和水蒸気圧の値となる。 ● ・仮の圧力≦飽和水蒸気圧 の場合 ⇒ すべて気体で存在。 水蒸気の分圧は、仮の圧力の値となる。 · 謡習 (1) 体積一定であるから,ボイル・シャルルの法則より = となる。空気の分 P1 P2 T1 T2 圧を [Pa] とすると, 1.0×105 Pa p[Pa] (27+273) K (57+273) K p=1.1×105 Pa 水がすべて気体となったと仮定したときの圧力か [Pa] は pV=nRT より, ~3.6g -x8.3x10³ Pa L/(mol·K) × (57+273) K 18g/mol か' [Pa]×10L= p'=5.478×10^Pa≒5.5×10^Pa> 1.7×10 Paifのあつりょくを かくにん!! 仮の圧力 飽和水蒸気圧 よって, 水はすべては気体とならず, 液体の水と水蒸気が共存していることがわ かる。このときの水蒸気の分圧は, 飽和水蒸気圧の値の 1.7 × 10 Paなので, 全圧=1.1×10Pa +1.7 × 10 Pa=1.27×10°Pa≒1.3×10Pa 答 m (2) 気体になっている水の質量は, DV=RT より, 1.7 × 10Pa × 10L= m=1.117...g≒1.12g 残っている液体の水は, 3.6g-1.12g = 2.48g = 2.5g m [g] 18g/mol -x8.3x10³ Pa L/(mol·K) x (57+273) K

物理の熱力学についてです （3）の気球でアルキメデスの浮力が働いているのですが、浮力の空気密度がバーナーに点火する前の温度での密度なのでしょうか

0.2S B 向のみ よい｡ 本の V To と TVのときで, シャルルの法則・ T Vo _ V ' V' = これから, T' To T' To 求める空気の密度を ρ'[kg/m²] とすると, m To VT (kg/m³)...2 To V.T' T= m p'=- =mx. V' (3) 気球は,風船部の空気を含んだ全体の重力,および風船部の浮力 垂直抗力を受け,地上からはなれる瞬間に垂直抗力が0となる。 風船 部内の温度がT〔K〕 のときの空気の密度をp[kg/m²] とすると, 式 ② p= -[kg/m³) 3 m To VOT = mV mV-MV₁ =一定の式を立てると V'= T〔K〕 Vo〔m²] から. 風船部の空気の質量は,(密度)×(体積)=pVであり,重力は pVg と なる。浮力は,アルキメデスの原理から,風船部の空気が押しのけな 外気の重さに等しく, oo Vg である (図)。 地上からはなれる瞬間に, (重 力)=(浮力) となるので, 式 ①, ③の値を用いて, Mg+pVg=pVg Mg+ ·② mTo 0 PorVg= m Vo Vg ●ここでは, 風船部内の 空気を直接考えるのでは なく、風船部内の空気と 同じ温度, 密度の一定量 の空気を考えている。 お風船部内の空気は 気と通じており, その 力は常に外気圧と等し ので、考えている空気 温度変化においても, 力が一定という条件を 用している。 ●式②のT'をTに置 換えてpが得られる poVg 0 pVg Mg

有効数字って[問題文の中で1番桁数が少ないものに合わせる]って認識で合ってますよね？ なぜか物理のワークで問題文は全部2桁なのに途中式の答えが3桁で最終的な答えが2桁でやったときとで誤差が出ちゃうんです；； aはp1=1.2×10^5でやっても結果は同じになりました b... 続きを読む

287. 円筒容器内の気体 円筒形の容器内に, 質量10kg, 断面積 5.0×10-3m² のなめらかに動くピストンによって, 空気が閉じこめられている。 この円筒容器を水平に置い たところ, 容器の底からピストンまでの距離が0.30m であった。 図(a), (b) のように, 容器を鉛直に立てたと き, 容器の底からピストンまでの距離は, それぞれいく らになるか。 ただし、温度は一定とし、大気圧を 1.0×105 Pa, 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 000 図(a) 0.30m 10kg |図(b)

！！！至急お願いします！！！ ２枚目の写真の赤い印のところで、この式が成り立つ理由が分かりません。公式を使っているのでしょうか。 解説をお願いします🙇‍♀️

1/23 286. ボイル・シャルルの法則 容器が水平に置かれ,断面積 5.0×10-3 m² のなめらかに 動くピストンによって、空気が閉じこめられている。 は じめ、容器内の空気は27℃であり, ピストンは容器の底 から 0.30mの位置にあった。 この空気の温度を77℃にし、ピストンに垂直に 2.0×102 Nの力を加えたところ, ピストンはある位置で静止した。 容器の底からピストンまでの 距離はいくらか。 ただし, 大気圧を1.0×105 Paとする 例題37 LAK Cam 図のように、円筒形の ヒント・ピストンにはたらく力はつりあっている。 Jums 0100+ 定3/ 2.0×10²N

問題2 なぜ物質量が一定とわかるんですか？？ また、別解でなぜこのようなことが言えるのか教えて欲しいです

必須問題 入試攻略 次の問いに有効数字2桁で答えよ。 ただし、 気体は理想気体とし、気体 |定数Rは 8.3×10° Pa・L/mol・Kとする。 問1 27℃, 1.0×105Paで密度が1.3g/L の気体の分子量はいくらか。 問20℃, 1.0×105Paで2.0Lの気体は、27°C 5.0 × 10 Paで何Lの 体積を占めるか。 X5 間3 127℃, 2.0 × 10° Pa で 5.0 L の気体は、圧力一定で 327℃ にすると 何Lの体積を占めるか｡ 【解説 問1 M=d• d. RT ·=1.3X- P 答え 108 PV nT 問3 =32.37≒32 問2 いつも となります。 ボイル・シャルルの法則ですね。 8.3×103 × ( 27 +273) 1.0×105 = R ですが, nは変化しないので 一定 1.0×105 [Pa〕 × 2.0 [L] 5.0×105 (Pa) XV (L) 273 (K) 300 (K) よって, V=0.439･･ ≒ 0.44 〔L〕 別解 または,圧力が5倍になったので体積は S 300 なったので体積は 倍になったとして 273 300 5 273 と計算してもよいでしょう。 問1 32 V=2.0[L]×1/x -0.44 (L) ャルルの法則ですね。 PV nT = R ですが, n, Pが変化しないので 一定 5.0 (L) V [L] 400 〔K〕 600 (K) よって,V=7.5 〔L〕 -｢K｣ に直すのを忘れない ように 問2 0.44 L VとTが比例するので, V=5.0LX- 600 K 400 K 問3 7.5 L PV T 300 に絶対温度が 倍に 273 V nR T P 一定 ですね nR 一定 となります。 シ 24 理想気体の状態方程式 217

高校化学の気体の性質の問題です。 一定圧力で、127℃，0.960Lの気体の温度を何℃にすると体積が1.20Lになるか。 という問題で一定圧力と問題文にあるのでシャルルの法則を使うというのは分かるのですが、計算式をたてたらどのように計算すれば良いか分かりません。計算の過... 続きを読む