[12 早稲田大)
°63. 〈水柱と蒸気圧〉
一端を閉じた長いガラス管に水をいれて倒立させたところ, 水柱の上部に空間ができ
た。次の問いに答えよ。ただし,実験を行った25°Cでの大気圧は760mmHg,水の蒸
気圧は 23.8mmHg であり,水と水銀の密度はそれぞれ1.00g/cm", 13.6g/cm' とする。
(1) 水の蒸気圧を無視すると, 水柱の高さ (mm) はいくらか。 有効数字3桁で答えよ。
(2) 水の蒸気圧を考慮すると,水柱の高さは(1)の結果と比べてどうなるか。最も適する
ものを次の①~③から選べ。
① 高くなる ② 低くなる 3 変わらない
(3) 水の蒸気圧を考慮して求められる水柱の高さと, (1)で計算した水柱の高さの差
(mm)はいくらか。 有効数字2桁で答えよ。
(4) ガラス管の水柱の高さが, (2)の結果と比べて高くなる実験条件を次の①~③から選
べ。
① 温度を45°Cにした。
② 水に少量のNaCI を溶かした。
③ 倒立させたガラス管の下から少量のジエチルエーテルを加えた。 [16 福岡大 改]
760
(cm)×1(cm°)×13.6 (g/cm)
10
h
(cm)×1(cm°)×1.00 (g/cm)
10
※の
h=760×13.6=1.03×10*(mm)
(2), (3) 水の蒸気圧によって水柱は上部から押されるので, 水柱の高さ
※2
は低くなる。その圧力に相当する水柱の高さの差は
23.8
=760×13.6×
760
23.8
=3.2×10° (mm)
760
h×
(4) ① 温度が高くなると水の蒸気圧は大きくなるので, 水柱の高さは
低くなる。
② NACI を溶解させると蒸気圧降下が起こるので, 水柱の高さは高
くなる。
③ ジエチルエーテルの蒸気圧が加わるので, 水柱の高さは低くなる。
