(2)の解答は有効数字2桁なのに、(3)の解答は有効数字3桁なのは何故でしょうか。

例題2 気体の溶解度 0℃,1.01 × 10°Pa (標準状態)において, 酸素は1Lの水に 44.8mL溶ける。 次の 各問いに答えよ。 気体定数 : R = 83 × 10°Pa・L/ (K・mol) 原子量:0=16 (1) 0℃, 5.05 ×105Paで, 1Lの水に溶ける酸素は何gか。 (20℃,2.02 × 10Pa で, 1Lの水に溶ける酸素の体積は、その温度と圧力のもと で何mLか。 (3)(2)を標準状態に換算した場合、 何mLになるか。 (4) 0℃で,1Lの水に 1.01 ×105Paの空気が接しているとき, 溶解している酸素は 何gか。 ただし、空気中の窒素と酸素の体積の比を4:1とする。 ポイント 気体の溶解量(物質量または質量) は, その気体の圧力に比例する。 [解説] 0℃,1.01 × 10Pa (標準状態)において, 1Lの水 に溶ける酸素O2 (分子量32) の量は, 44.8 x 10-L 22.4L/mol = 2.00x10-3 mol 質量 : 32 g/mol × 2.00 × 10-mol = 6.4 × 10-2g 物質量: (1) 気体の溶解量(質量) は,圧力に比例するので 5.05 x 105 Pa = 0.32g 1.01 x 105 Pa 6.4 × 10-2g × umika (2) 0℃,2.02 ×105Paにおいて, 1Lの水に溶ける酸素の 物質量は, 2.00×10-3mol× 気体の状態方程式PV=nRT より, nRT P V=- 2.02 x 105 Pa 1.01 × 105 Pa 6.4 x 10-2g × 解答 (1) 0.32g ¥4.00 x 10-3mol したがって, 溶解している酸素の質量は, 202 × 10 Pa≒1.3 × 10-2g 1.01 x 105 Pa 1.01 × 105 Pa 4.00 x 10-3 mol × 8.3 × 10° Pa・L/(K・mol) × 273K 2.02 x 105 Pa (2) 45mL 気体 溶媒 2.02×105 Pa 気体分子 =44.8mL≒45mL 〔別解〕 一定量の溶媒に溶けうる気体の体積は、測定した温度・圧力のもとでは一定である。 したがって,どのような圧力のもとでも、体積は44.8mL≒45mLとなる。 (3) 標準状態に換算するには,温度が一定であることより, ボイルの法則 PiVi = P2V2を用いる｡ V=89.6mL 2.02 x 105 Pa X 44.8mL = 1.01 X 105 Pax V (4) 空気中の酸素の分圧は,体積の比が窒素 酸素=4:1であることから, 1.01 x 10 Pax. = 2.02 ×10^Pa 気体 (3)89.6mL (4) 1.3× 10-2g 3章 溶媒 TR 混合気体での各気体の溶解量は, その気体の分圧で考える。 3章 溶液の性質 25

これらの問題の解説をお願いします。そもそも、酸素原子の数は変わらないのに、なぜ体積が減るのでしょうか？

80 酸素1000 mL中で放電すると、酸素の一部がオゾンになり, 全体の体積が970 mL になった。反応の前後の温度・圧力は等しいものとして,次の各問いに答えよ。 (1) 酸素からオゾンができる変化を化学反応式で書け。他に(主)の存在を考える (2) 上の反応で生成したオゾンは何mLか。 (3) 反応によって減少した酸素は,最初にあった酸素の何%か。

熱気球の問題（体系物理157）の解答に関して質問です。 模範解答では傍線部において R/M=一定 としています。 Rの値が気体の状態に関わらず一定値をとることはわかります。しかし、空気のモル質量Mが、気体の状態に関わらず一定値を取ることが自明だとは思えません。 (実際、高... 続きを読む

P₂= P₂T₁ P₁T₂ 01 157 (イ) 気体定数をRとすると,気体の状態方 程式より pV=nRT⇒pV=™RT M ⇔p=1RT M PR 1/17-11--22 = =一定 PT M (p:密度, M: 空気のモル質量, Sar m: 空気の質量) 大気の温度や密度は高度によって定まるので、 圧力も高度によって定まる。 したがって, 地 上付近での大気の圧力をか とし、気球内部 の空気の密度を ρ とすると

(ウ)で、気体の状態方程式を使った場合と標準状態で計算した場合では答えが少し違いました。(有効数字で無視できない違いです。) 標準状態の時にPV=nRTを使って不正解になることはありますか？

228. 気体の溶解度 次の文中の ( )に適する語句または数値を記入せよ。 水に溶けにくい気体は一般に(ア)の法則にしたがって水に溶ける。0℃で,圧力 が1.0×105 Paの窒素は水1mLに0.024mL溶ける。 したがって, 窒素は, 0℃, 1.0×105Paにおいて 5.0Lの水に(イ) L溶け, このとき溶けた窒素の物質量は、 (ウ) mol となる。 0℃で窒素の圧力を3.0×10Pa にすると 5.0Lの水に (エ) g溶け,その体積は0℃, 3.0×10 Paのもとで (オ)Lを占める。

上の2行まではわかるんですが、その次の計算がわからないです！どのように計算するものなのか詳しく書いてほしいです！お願いします！

CO : 1.0×105 Pax 2 2+3 3 2+3 =4.0×10Pa se = O2 : 1.0×105 Pax =6.0x104Pa 207 気体どうしの反応では,温度・体積が一定であれば,圧 力を物質量と同じように扱って計算できるので,次式の ようになる。 4.0×10 Pa -4.0×10¹ Pa 0 Pa 2CO + O2 (反応前) 6.0×104 Pa (変化量) -2.0×10^Pa (反応後) 4.0 × 104 Pa したがって,燃焼後の気体の圧力は, 4.0×10Pa +4.0×10Pa = 8.0×104Pa 2CO2 0Pa +4.0×10*Pa 4.0×10¹ Pa

(5)の解説がわかりにくいです。 直線とエタノールの蒸気圧曲線の交点とは、どういうことでしょうか？

圧力 234 混合気体と蒸気圧 体積を自由に変えることので きるピストン付きのガラス容器に 0.030mol のエタノール 0.020mol の窒素を入れ,圧力を0.050 × 10°Pa,温度を 27℃に保ち、長時間放置した (状態A)。このとき,エタ ノールはすべて気体となっていた。その後,温度を一定に 保ちながら、圧力を徐々に高めていったところ,状態 B でエタノールが凝縮しはじめた。その後,さらに圧力を高 め 0.29 × 105Pa まで圧縮した (状態C)。このとき,容器 内の体積変化は図1のようになった。 0.8 気体はすべて理想気体とし、液体(エタノール) の体積は 無視できるものとする。また、窒素の液体への溶解も無視 蒸 0.6 できるものとする。 エタノールの蒸気圧曲線は図2のよう に変化するものとし, 27℃における飽和蒸気圧は 0.090 圧 0.4 0.2 × 10Pa とする。 また, 気体定数R=8.3×10°Pa・L/(K・ mol) とする。 (1) 状態Aにおける容器内の体積 〔L〕 を有効数字2桁で答 えよ。 S◆ (2) 状態Bにおける容器内の圧力 [ Pa] を有効数字2桁で答えよ。 (3) 状態Bにおいて,体積を固定したままエタノールと窒素のモル分率を変化させたと すると、容器内の圧力はどのように変化すると考えられるか。 次の(ア)~(ク)のグラフか ら一つ選び,記号で答えよ。 ただし, エタノールのモル分率をx, 窒素のモル分率を 1-xとし, 全物質量は変化させないものとする。 また, 温度は27℃に保ったまま とする。 (シ) 57~67℃ nS M 2 X F (オ) 圧力 圧力 (カ) x 圧力 (13) OR 圧力 DELIBAR(10³Pa) 体積 (キ) x 10 気体の性質 143 A 0.05 圧力 圧力 05 B 圧力 図 1 ヘキサン H Natchat co (エ) C 0.29 x 43 T 20 40 60 80 100 温度 [°C] 図2 エタノール (ク) [10Pa] 水 (4) 状態Cにおける容器内の体積 [L] を有効数字2桁で答えよ。 (5) 状態Cから容器内の体積を固定したまま, 温度を徐々に上げた。 容器内の液体がす べて気体に変化する温度は,次の (ケ)~(セ)のどの範囲に含まれるか, 記号で答えよ。 (ケ)27~37℃ (コ) 37~ 47℃ (サ) 47~57℃ (ス) 67~77℃ (セ) 77℃以上 ( 16 北大)

赤線の引いてある部分が何を示しているかが分かりません。赤線を含む式はどのようにして考えられているかを教えて頂きたいです💦 よろしくお願いします🙇‍♀

基本例題26 気体の溶解度 問題 228・229 水素は、 0℃ 1.0×105 Pa で, 1Lの水に22mL溶ける。 次の各問いに答えよ。 (1) 0℃, 5.0×10 Pa で, 1Lの水に溶ける水素は何mol か。 SS (2) 0℃, 5.0×10Pa で, 1Lの水に溶ける水素の体積は、その圧力下で何mL か。 C (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。 [231 考え方 ヘンリーの法則を用いる。 (1) 標準状態における溶 解度を物質量に換算する。 度は圧力に比例する。 (2) 気体の状態方程式を 用いる。 溶解する気体の体 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。 DOI 解答 (1) 0℃,1.0×105Paで溶ける水素の物質量は, 2.2×10-2L 22.4L/mol -=9.82×10-4 mol ESSERE & ESS 気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×105Pa では, 105 PAL JOOS 9.82×10-4molx. =4.91×10-3mol=4.9×10-3mol (2) 気体の状態方程式 PV=nRT からVを求める。 1=1V= 4.91×10-3 mol×8.3×103Pa・L/ (K・mol)×273K 5.0×105 Pa 5.0×105 1.0×105 =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=2.5×105Pa なので,溶 ける水素の物質量は, 8 9.82×10-mol×(2.5×105/1.0×10)=2.5×10-3mol 第Ⅲ章 物質の状態

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

なぜこの熱力学第一法則でこれはマイナスになるのでしょうか？圧縮もしてませんし、仕事もされてるとか、明記されてないです。

加していくが、ある体積 Vi〔m² 〕 を超えると減少していく。 V, を求めよ。 220 気体の変化 次の問いに答えよ。 (1) 体に加えられる熱量をQ 気体にする仕事を気体 の内部エネルギーの変化をAUとして,これらの間に成り 立関係式を答えよ。 また、この関係式が表す法則の名前 を答えよ。 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。 ピストンは固定 気体 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Qa, 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4U 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 Q 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 co 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) pV=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

断熱容器を用いて気体を混合した時の内部エネルギーの和は変わらないのは、断熱容器のため熱の受け渡しが無く、それ故にΔT＝0が成り立つから、これ以上内部エネルギーに変化がないから元々の内部エネルギーの和のまま変わらないため、という解釈で合ってますか？