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物理 高校生

下の写真のマーカーのところがなぜそうなるのかが分かりません

2 気体分子の運動 気体の圧力や温度を変えたとき,気体分子の熱運動はどのように変化しているのだ ろうか。この節では,気体全体の状態と、分子の運動との関係について理解しよう。 A 分子運動と圧力 気体の圧力は気体全体の状態を示す巨視的な量である。 その巨視的な 量が,それぞれの気体分子の質量や速度などの微視的な量とどのような 関係になっているのかを考えてみよう。 1辺の長さL〔m〕,体積V[m²](=L°)の立方体の容器に,質量 m[kg] の分子N個からなる理想気体を入れる。図16ⓐ のように x,y,z軸を とり,x軸に垂直な壁Sが受ける圧力を考える。 分子は,他の分子とは 衝突せず, 容器の壁に衝突するまでは等速直線運動をしていると仮定す る。また,分子と壁との衝突は弾性衝突とし,衝突の前後で分子の速度 RI) →p.151 の大きさは変わらないとする。 2 ①1回の衝突で壁Sが分子から受ける力積 壁Sに衝突する直前の分 子の速度をv = (vx, vy, vz) とする (同図⑥)。 衝突前後では分子の速度 の大きさは変わらず,壁Sに垂直な成分のみ向きが変わるので,衝突 直後の分子の速度はv=Ux, vy, vz) となる。 よって, 壁Sとの衝突 による分子の運動量の変化,すなわち, 分子が壁Sから受ける力積は mu-mv=(-2mvx, 0, 0) → p.143 (98) 式 となる (同図⑤)。 作用反作用の法則より, 壁S は分子から反対向きの力積を受けるので,その 大きさは2mvx[N・s] で, 壁と垂直な向き(x軸の正の向き)である。 (14) Op.143 mv - mv = Ft (98) 5 10 15 20

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化学 高校生

(2)について 窒素だけの状態方程式を立てるときに、混合気体の体積を使える理由がわかりません💦赤い四角で囲ってあるところもどういう意味なのかわからないので教えて頂きたいです🙇🏻‍♀️

56 (1) 40°C (2) 6.0L (3) 24L 解説 (1) ヘキサンと窒素はそれぞれ 0.20mol ずつなので, ヘキサン の分圧は,分圧=全圧×モル分率より, *3 1.0×105x- 0.20 0.20 +0.20 -=5.0×10^(Pa) ヘキサンの飽和蒸気圧が,この分圧よりも小さくなる温度では, 一 部が液体となる。 よって, 蒸気圧曲線より 40℃。 (2) 17℃のとき, ヘキサンは気体と液体が共存するので,その分圧は 飽和蒸気圧に等しく, 蒸気圧曲線より 2.0×10'Pa である。 このとき, 窒素の分圧DN2 は, PN2=1.0×105-2.0×10=8.0×104 (Pa) 混合気体の体積を V1 〔L〕 とすると, 窒素だけについての状態方程 式PN2VI = NRT より, *6◄ 8.0×10×V=0.20×8.3×10®×(17+273) V1≒6.0 (L) (3) 体積を膨張させてヘキサンがすべて気体になったとき, ヘキサン の分圧は17℃ での飽和蒸気圧 2.0×10Pa に等しい。 全体の体積 をV2〔L〕 とすると, ヘキサンだけについての状態方程式 Phex V2 = nhex RT より, 2.0×10 x V2=0.20×8.3×10×(17+273) V2≒24(L) モル分率=- 1*4 気液平衡のときのヘキサンは, 体積に関係なく飽和蒸気圧を 示す。 ヘキサンと窒素の分圧の変化 を示すと, (×105 Pa)↑ 1.0 圧力 その物質の物質量 全物質量 0.8 0.5 N₂2 ヘキサン 0.2 0 17 40 60(°C) TAB 1⑥ ここでの体積V」 は,窒素分 子の動ける範囲であると同時 に、混合気体の動ける範囲で もある。 つまり, V1 が求め る体積である。

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