(ウ)の解答の ③の式をそのまま変形して、内部気圧の密度 ρ’=βPoa/αTo としてはいけないのですか？

(1)気体の圧力P,密度p,絶対温度Tの間には,状態方程式より P=apT の関係が成り立つ。 定数 αを気体定数Rと1モルの気体の 質量 m で表せ。 (2) 熱気球がある。 風船部の体積はV[m]〕であ り,風船部内の空気 (内部空気)を除いた全体の 質量は M [kg] である。 内部空気の圧力は外気 圧に等しく,温度は自由に調節できる。 地表で の外気の圧力をPo〔Pa〕, 気温をT [K], 密度 をpo[kg/m²〕 とする。 (ア) 内部空気を加熱していくと,気球は地表に 材で V した 外気 Po, To. Po 静止したまま,温度がT [K] となった。 内部空気の密度[kg/m²] を求めよ。 ()内部空気をさらに加熱し、温度がT [K〕 より高くなると,気球は 地表より浮上する。 [T] [K] を求めよ。 気球が浮上した後, 内部空気の温度をαTo 〔K] (α>1)としたとこ ろ,気球はある高度で静止した。 そこでの外気の圧力はβPo〔Pa〕 (β<1) であった。 内部空気の密度ρ’〔kg/m3〕, および外気の密度ρ [kg/m²〕を求めよ。 (防衛大 + 大分大)

（3）で分子量が大きいほど理想気体からのずれは大きくなると書いてあるのですがグラフのどこで判断しているのですか？

思考論述グラフ 5 理想気体と実在気体 気体の圧力を P[Pa], 1.5 [体積を V[L], 温度を T[K],物質量を1mol とす る。図は,400K における3種類の実在気体A, Z C B,Cについて, Z=PV/(RT) の値とPの関係 PV を示したものである。 1.0 B RT (1)2×107Pa において, 体積が最も大きい気体 はどれか。 A 0.5 0 2 6 気体AとBでは,圧力の増加とともにZの P[x107Pa] 値がいったん減少したのちに増加している。 その理由を述べよ。 (3) 気体A, B, Cに該当するものをメタン, ヘリウム, 二酸化炭素の中からそれぞれ 選び,その理由を述べよ。 16 4 44 111 昆虫とそれぞれどの上

2枚目が回答なのですが、回答の左下のまるで囲ってある部分はどのように導き出したのでしょうか😭

14. 混合気体の圧力 次の文章を読み、問いに答えよ。 (R=8.3×10 Pa・L/ (mol・K), 0K=-273℃) 容積8.30Lの耐圧容器Aと容積 12.45Lの耐圧容器 Bが連結され,これらの二つの容器はコックで仕切ら れている。両方の容器全体の温度は27℃に保持され、 コックが閉じられた状態で, 容器Aには分圧 コック 8.30 L 12.45L 容器 A 容器 B 100×10 Paの窒素分圧 0.75×10 Paのペンタン (CH)が、容器B には分圧 2.00 ×10 Paの窒素分圧 0.50×10 Paのペンタンが入っ ている。ここで,気体状態の窒素とペンタンは理想気体の状態方程式に従ってふるまう ものとする。 27℃におけるペンタンの飽和蒸気圧は0.76×10Pa, 23℃におけるペ ンタンの飽和蒸気圧は0.10×10° Pa とし, 27℃,および, -23℃では窒素は液体状態 にはならないと考えてよい。 また, コックおよび連結部分の容積は無視できるものとし, 液体状態のペンタンの体積は容器の容積と比べて無視できるものとする。 また, 液体状 態のペンタンへの窒素の溶解は起きないものとして考える。 (1) 両方の容器全体の温度を27℃に保持した状態でコックを開き、 十分に時間をおい た。 容器内の窒素の分圧 PN (1) [Pa〕 とペンタンの分圧 Pcshua (1) [Pa〕 を, それぞれ 有効数字2桁で求めよ。 (2) コックが開いた状態で容器Bの温度を27℃に保持したまま、容器Aの温度のみを -23℃に冷却し, 十分に時間をおいたところ, 容器内にペンタンの液体が生じた。 この状態における窒素の全物質量のうち容器A内に存在する窒素の割合 ING (A) [%] と容器内の窒素の分圧 PN, (2) 〔Pa〕 を, それぞれ有効数字2桁で求めよ。 右)この状態における容器内のペンタンの分圧 PcsHia (2) 〔Pa] と液体状態のペンタ ンの物質量 n [mol] を, それぞれ有効数字2桁で求めよ。 [大阪公大]

赤で線を引いたところはどのような計算をしているのですか？

66 解答 2024年度 解説 芝浦工業大 芝浦工 と表 《熱機関のサイクル》 (イ)状態方程式より PV=nRT V= nRT P となるのでこれとPV =一定の関係から とな であ W20 前期日程 物理 nRT = nとRは一定であるから 5 P-T=- PT= 求める仕事を Wi とする。 状態 I から状態Ⅱは断熱変化であるため、 理想気体に出入りする熱量は0である。また,このときの理想気体の内部 3 エネルギーの変化は、12/2nR(ToT)である。 熱力学第一法則より 3 状態Ⅰ→Ⅱ:0=- 0= nR (T-T.) + W₁ 9 Wi= -nRTo とな れま る (ハ)求める温度をT とし,状態 I, II での理想気体の圧力をそれぞれ R P2 とする。 (イ)で導いた関係式を適用すると P.T. = P(+) P=2°P J となる。 状態Ⅱから状態Ⅲにおいて, ピストンにはたらく力は常につり合 っているため、理想気体の圧力はP2で一定である。 状態方程式は 状態Ⅰ:Pi (Sh)=nRT ...... ① 状態Ⅲ:P2(Sh) =nRT ......② となり,② ① より P2 T3 P1 To P2 T3=T= P2 1 F T D とあ るス

最後の問題の(e)についてなのですがNOは存在していないということでしょうか？教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

気体の密度〔g/L] に関する次の各問いに答えなさい。 PV=hR7 問1 次の①~⑥の気体のうち, 同温同圧において密度が最も小さい気体はどれか。正しい のを①~⑥の中から一つ選びなさい。 ① 酸素 ④ 二酸化窒素 ② 窒素 ⑤ 四酸化二窒素 ③ ⑥ 二酸化炭素 一酸化窒素 C 問20.500molの四酸化二窒素のみを体積可変の密閉容器に入れて加熱した。温度上昇にと もなって以下のような状態に変化するものとする。 ・沸点 (21℃) ~140℃のとき, 次の平衡が成立する。 N2O4 2NO2 150℃~650℃のとき, 四酸化二窒素は存在せず, 二酸化窒素は分解され始め、次の平 が成立する。 2NOz2NO +O2 50℃以上のとき, 二酸化窒素は存在せず,一酸化窒素は分解され始め、次の平衡が成立 する。 2NO O2 + N2 容器内の気体の圧力は常に1.00 × 10° Pa とし,次の問い(a)~(e) に答えなさい。 (a)27℃において,四酸化二窒素の体積の 20.0%が二酸化窒素となっていた。次の問い (i) ~ () に答えなさい。 (i) 容器内の気体分子の数はいくつか。 最も近い値を①~⑥の中から一つ選びなさい。 ① 6.0 x 1022 ④ 2.4 × 1023 2 1.2 x 1023 ⑤ 3.0 x 1023 ③ 1.8 x 1023 3.6 x 1023 (9) (五)容器内の気体の密度はいくつか。 最も近い値を ①~⑥の中から一つ選びなさい。 lg/L 分野別演習 (b) 67℃において、 容器内の気体の密度が同温同圧における酸素の密度の1.9倍であったと すると, 容器内の二酸化窒素の割合(体積パーセント)はいくつか。 最も近い値を①~⑥の 中から一つ選びなさい。 ① 16 ② 32 1% 3 44 ④ 56 568 ⑥ 84 147℃において, 容器内には四酸化二窒素が存在していなかったとすると、容器内の気 57 ◎体の密度は同温同圧における酸素の度の何倍となるか。 最も近い値を①~⑥の中から一 つ選びなさい。 ① 1.44 ② 2.40 ③ 2.88 ④ 3.59 ⑤ 4.79 6 7.19 とすると,二酸化窒素は体積で何%分解されていることになるか。 最も近い値を①~⑥の (d) 397℃において, 容器内の気体の密度が同温同圧における酸素の密度の1.25倍であった 1% ① 10 中から一つ選びなさい。 ② 20 ③ 30 ④ 70 ⑤ 80 6 90 727℃において, 容器内の気体の密度はいくつか。 最も近い値を ①~⑥の中から一つ選 g/L 0.554 びなさい。 ① 0.369 ③ 1.18 ④ 1.48 ⑤ 2.36 ⑥ 4.44 92 (a) N2O4 2NO2 (c) W PM (2023 (i) 0.5 (d) 2NO2 2NO +02 6.4 0.2 (moe] -y +1/y 1-4 +4 +19 } (e) 2NO 02 + N₂ (62) (46 (4) N2O4 NO2 PORT RM (1) 10×105×22.4=R300 32×016 32×1.9=50.8 ×1.9 288 32 508 46-467+168+148. ( 3.08 ② 3.69 ③ 4.62 ④ 6.16 ⑤ 9.24 ⑥ 18.5 最も近い値を 容器内の気体の密度は同温同圧における酸素の密度の何倍となるか。 ①~⑥の中から一つ選びなさい。 1.44 ② 2.40 ③ 2.88 ④ 3.59 ⑤⑤ 4.79 6 7.19 (46(1-2)+32/2z+28×1/2)× 8.3×103×1000 0124.8

2番が分かりません。圧平衡定数のやり方教えてください。

2 平衡定数 四酸化二窒素 0.140mol を 1.0Lの密閉容器に入れ、温度を100℃にしたところ。 圧力が 6.80 × 10 Pa で二酸化窒素と平衡状態に達した。なお,この反応は次のように示される。 N2O42NO2 次の問いに答えよ。 ただし, 気体定数を8.3×103 Pa・L/(K・mol) とする。 (2) 容器の温度を 600℃にした後, 十分な時間を置いて平衡状態を成立させたとき, 気体Zが 0.20mol 生じていた。 この温度での平衡定数 K を求めよ。 (1) このときの四酸化二窒素の濃度は何mol/Lか。 (答) (2) この反応の平衡定数を求めよ。 (答) 3 平衡定数 気体Xと気体Yから気体Zを生じる反応は以下の化学反応式で示される。 次の文を 読み, 問いに答えよ。 ただし, 気体X, Y. Zは状態方程式に従うものとする。 X+2Y2Z 圧力計が装着された 2.0Lの密閉容器を真空にした後、 これに室温27℃ 0.20molの気体X と0.28molの気体Y を入れて温度による反応の変化を観察した。 (1)気体X, Y, Zの平衡反応の平衡定数 K の単位として正しいものはどれか。 番号で答えよ。 ① 単位なし (2)mol/L (3) L/mol ④ (mol/L) 2 (5) (L/mol) 36 熱・電池と電気分解反応の速さと平衡 (答) (答) 4 圧平衡定数 ピストンつきの容器に 0.92gの四酸化二窒素を入れ、 容器内の温度を67℃に保っ たところ, 一部が解離して二酸化窒素を生じ, 平衡状態に達した。 N2O42NO2 容器の容積を1.0Lにしたところ, 平衡状態での混合気体の圧力は 5.0 × 10 Pa であった。 この とき 四酸化二窒素の解離度はいくらか。 また圧平衡定数 K, はいくらか。 ただし、 気体定数は R=8.3×10 Pa・L/(K・mol) とする。 =2 (5) Kp= 化学平衡 37

②です。 どう考えればいいのかがわからないので教えていただきたいです。

〈温度の異なる連結球と混合気体の圧力〉 下の設問に有効数字2桁で答えよ。 (H=1.0, C=12,N=14,016) 気体は理想気体として扱い, 気体定数 R=8.31×103 Pa・L/ (mol・K), 飽和水蒸気圧 は 17℃で 1.94 × 103 Pa, 67°C で 2.70 × 10 Pa とする。 また, コック, 連結部分およ び液体の水の体積は無視できるものとする。 右図に示した耐圧容器において, コックを閉じた状 態で容器Aにメタン 0.32g, 容器Bには空気 (体積比 酸素 20%, 窒素 80%) 11.52gを入れた。 コック 容器 2.00[L] 容器 B 30.0[L] 27℃に保ったままコックを開き, 十分な時間が経 過した後,容器内のメタンを完全燃焼させ, 容器 A, B ともに327℃にした。 このときの容器内の全圧 〔Pa] を求めよ。 ただし,生成した 水はすべて水蒸気として存在していたものとする。 (2) さらに(1)の後, コックを開いたままで, 容器A内を67℃, 容器 B内を17℃に保っ た。このとき,①容器A内に存在する水蒸気の物質量 〔mol] および, ② 容器B内に存 在する液体の水の物質量 [mol] を求めよ。 〔14 京都府医大改 合はのは使

(2)が分かりません。 グラフが一度下がるのは分かったんですけど、その後なんでグラフが上がるのかが分かりません

35. 理想気体と実在気体 気体の圧力を P[Pa], 1.5 体積を V[L], 温度を T[K], 物質量を1mol とす る。図は,400K における3種類の実在気体A, B, Cについて, Z=PV/ (RT) の値とPの関係 を示したものである。 Z C 1.0 B (1)2×107Pa において, 体積が最も大きい気体 はどれか。 A 0.5 0 2 4 (2) 気体AとBでは,圧力の増加とともにZの 値がいったん減少したのちに増加している。その理由を述べよ。 P〔×107Pa〕 (3) 気体A.B.Cに該当するものをメタン, ヘリウム, 二酸化炭素の中からそれぞれ 選び,その理由を述べよ。 (4) 実在気体のふるまいを理想気体に近づけるためには, 温度, 圧力をそれぞれどのよ うにすればよいか。 理由とともに述べよ。 80-001X- (13 愛知教育大 改)

⑵なんですけど、水蒸気の分圧を全圧から引かないのって混合気体中の水素の物質量を求めるからですか?

5 気体の圧力 p.46~48 CHI は 5 図のように,温度によって体積が変化しない耐圧 容器 A, B がコックCで連結されている。 容器 A, Bの容積は, それぞれ 4.0L, 1.0L である。 また, 容器B には着火装置がついている。 次のような 操作を行った。 A コック C o or 4.0 L 02 B (0.1) 1.0 L 着火装置 第3章 気体 10 [操作1] 27℃で, コックを閉じた状態で、容器Aにメタン 0.050mol, 容器 B に 酸素 0.10mol をそれぞれ封入した。 [操作2] コックCを開けてしばらく放置した。 [操作 3] 着火装置を使用したところ, 容器内の気体は完全燃焼した。 その後, 容 器 A, B を 27℃に保った。 次の問いに答えよ。 ただし, 連結部や液体の水の体積は無視できる。 27℃の水 の蒸気圧は3.6 × 103 Pa とする。 (1)[操作]]の後の容器 B 内の圧力は何 Pa か。 [操作2]の後の容器内の酸素の分圧と全圧はそれぞれ何 Pa か。 [操作3] の後の容器内の全圧は何 Pa か。 6 水上置換による気体の捕集 Op.49 水素を水上置換で捕集したところ, 27℃, 1.0×10 Paで516mLの水蒸気が飽和し た混合気体が得られた。この混合気体から水蒸気を除いたところ, 同じ温度・圧力 のもとで 498mLになった。 次の問いに有効数字2桁で答えよ。 水上置換で捕集された混合気体中の水蒸気の分圧は何 Paか。 (2) 水上置換で捕集された混合気体中の水素の物質量は何molか。 15 20

最後の（ト）の問題がわかりません 教えてください！🙇‍♂️

問題 . 以下の設問の解答のみを所定の解答欄に記入せよ。 (A) 図1のように,水平な床上に振動数の音を発する音源1と音源2が置かれ ている。 床に沿って水平右向きに軸をとる。 音源は静止しており,音源2 はx軸正の方向に速さんで動いている。一方, 音源1と音源2の間にいる軸 上の観測者は、軸正の方向に速さで動いている。 音速をV とし,風はなく, V6 > a であるとする。 音源1 図 1 音源2 M →C 芝浦工業大 問題 1 されており、ヒーターの体積と熱容量は無視できる。 また、シリンダー内の熱が ヒーターを通して外部に漏れることはない。 気体定数をRとする。 ヒーター AB L 図2 M 冷却器 (イ)観測者が観測した音源2からの音の振動数を求めよ。 (ロ)観測者は動き続けたまま, 音源2は点Aに到達すると停止し,十分に時間が 経過した。 その後観測者が点Aに到達するまでの間に観測する単位時間あたり のうなりの回数を求めよ。 なお、 観測者と点Aの距離は十分に長く、観測中に 観測者が点Aに到達することはないものとする。 にあるとき、以下の (B) 図2のように、断面積 S, 全長 L のシリンダーの片側の壁にヒーターが取り 付けられており,他方の壁の中央には冷却器が壁と隙間を開けることなく取り付 けられ、壁となめらかに接続されている。 そして、シリンダーの中には両端の壁 の間をなめらかに動く質量 M, 厚さ 1/3のピストンがシリンダーと隙間を開け ることなく取り付けられており,シリンダー内部はピストンによって2つの空間 に分かれている。2つの空間それぞれに物質量1molの単原子分子の理想気体を 密封し,ピストンのA側をヒーターのある壁からの位置で静止させたとこ ろ,2つの空間の気体の圧力と温度は同一であった。このときの温度をTとす る。ヒーターに電流を流したところ、ピストンはゆっくりとなめらかに動き出し た。ピストンB側の空間の気体は冷却器によって温度がTに保たれている。そ して、ヒーターによる加熱をやめたところピストンは停止し, ヒーターのある壁 からピストンのA側までの距離はLであった。ピストンとシリンダーは断熱 (ハ) ヒーターに電流を流す前と, 加熱をやめてピストンが停止した後で, ピスト ンのA側の空間の気体の内部エネルギーの増加を求めよ。 (二)ヒーターから気体に与えられた熱量をQとしたとき,ピストンが動き始め てから止まるまでに冷却器が気体から奪った熱量を求めよ。 J 大 次に、冷却器を外してストッパーを設置し, シリンダーからピストンが抜けな いようにした。 そしてゆっくりとシリンダーの向きを変え、図3のようにシリン ダーの中心軸を鉛直線と平行にする。 ピストンはゆっくりとなめらかに動き, ピ ストンのA側はシリンダーの上底からLの位置で静止した。このときのピス トンのA側の気体の温度は T。 であった。 この状態を状態I とする。 T