(2)です。 冷却してるなら状態方程式からTが小さくなるはずだからそれに伴って圧力も小さくなるじゃないですか。 それなのに、なぜ冷却前の圧力を使えるのでしょうか。 また、(3)の②の解説で*⑥で圧力と物質量が比例してるとかいてあるのですがこれは別の物質同士でも成り立つのでし... 続きを読む

*55. 〈混合気体と蒸気圧〉 グラフ 温度と容積が調節可能な密閉容器に 0.090molのエタノールと0.110molの窒素のみ を入れ,全圧 p=1.0×10 Pa, 温度 to =77℃ とした。 このとき、この混合物は一様に 気体の状態で、体積は Vo [L] となった。 この混合気体を圧力一定(1.0×10 Pa) の条件 を保つように, 容積を調節しながらゆっくりと冷却した。 すると, 温度 [℃] まで冷却 82 したところでエタノールの凝縮が始まった。 次の問いに有効数字2桁で答えよ。 気体はすべて理想気体として扱ってよい。 また, 窒素のエタノールへの溶解は無視できるものとする。 (R=8.31×10 Pa・L/(mol・K)) 10 10 80 6 4 2 エタノールの蒸気圧〔×10*Pa] 0 20 40 60 80 100 温度 [℃] (1) 冷却し始めた時の混合気体の体積V [L] の値を答えよ。 温度 [°C] の値を答えよ。 〔22 東北大〕

この問題の解き方がよくわかりません。 解説を見ると気液平衡らしいのですが、 どうして気液平衡と言えるのでしょうか。 また、何を意識すると解けるようになりますか？

問3 容積を自由に変えることができる容器に, ある量の水H2Oとヘリウム He を 封入し、温度を27℃, 圧力を 7.56 × 10 Paに保ったところ, H2Oの90%が凝 縮していた。 この状態から温度を27℃に保ったまま, 容器の容積を徐々に大き くしていった。 H2O がちょうどすべて気体になったとき, 容器内の圧力は何 Pa になるか。最も適当な数値を,次の①~⑥のうちから一つ選べ。 ただし, 27℃ での水の飽和蒸気圧は3.6×10 Paであり, He の水への溶解は無視できるものと 1001 する。 3 Pa

答えは（ウ）なんですけど解説が欲しいです。お願いします😿

5 気液平衡と蒸気圧 ピストン付きの密閉容器 A,B 内に同質量の水を入れ,室温で下図のように放置したところ, A,Bともに液体の水が観察された。このときの容器内の状態として正しい記述はどれか。 A | B | 2L (ア) 容器内の水蒸気圧はAの方が大きく, 液体の水はAの方が多い。 (イ)容器内の水蒸気圧はBの方が大きく, 液体の水はBの方が多い。 (ウ)容器内の水蒸気圧は等しく, 液体の水はAの方が多い。 (エ)容器内の水蒸気圧は等しく, 液体の水の質量も等しい。 |3L

(5)の問題についての質問です。右側の写真の回答の部分の図のところに、④から⑥までの運動は定圧変化と書いてあるとこほについてで、私はもしこの問題文にゆっくり移動させたなどと書いてあったら定圧変化だとわかるのですが、そう書いてない時でも定圧変化になるとみなせるのですか？

144 熱 pooooood 50 熱力学 滑らかに動くピストンを備えた断面積 S [m2], 全長 1m] のシリンダーがある。ピスト ンの質量は @kg], 厚さは 1L [m] である。 リンダーの底にヒーターが取り付けてあり、 定の電流を流すことによりA室の気体を加熱す ることができる。 ピストンとシリンダーは断熱 材でできている。シリンダーは鉛直に保たれて いて, A室には単原子分子の理想気体が1mol 入っている。 気体定数を RJ/mol・K〕,大気圧 を Po〔Pa〕,重力加速度をg_0m/s?] けを用い, 工以下は数値で答えよ。 M(FI) ·S[+] A 室 ヒーター L Level Point エ オ ピ と ジュー (N2)) カ LEC 図 1 アビ とする。ア〜ウには以上の文字だ であった。 気体の温度はT=ア ヒーターにも[s]間電流を流したところ、ピストンは1/21L[m] 上 昇した。 ヒーターが発生したジュール熱は Q=イ [J]である。 また、この間に気体がした仕事は ウ [J]である。 最初、シリンダーの底からピストンの下面までの高さは1/2/2L[m] [K] である。 イ I シリンダーの上下を逆転し、気体の温度を To〔K] にしたところ, 図2のように,ピスト 2 ンの上面はシリンダーの上底から / L[m] の 位置で静止した。 ピストンの質量はM= A& PoS 〔kg〕 であることがわかる。 3 A室 4Xの状態でヒーターに 1/2 t〔s] 間電流を流 ウ 23 した。 ピストンの上面はシリンダーの上底か らし オ・L〔m〕の所に静止した。 ピストン (5) さらに、ヒーター 2/23h [s]間電流を流し 図2 体の温度はT=カ To 〔K] となった。 た。 その途中でピストンはシリンダーの下底に達し、最終的には気 (立教大) H

温度体積一定でアルゴンを加えた時分圧が一定なのはなぜですか？

(2)②について、なぜBの気体分子の物質量はAとの比で求めたのですか？普通にBでの分圧(蒸気圧)も体積も温度も分かっているなら状態方程式で求めれば良いのではと思いました。もしかしたら気液平衡では状態方程式が成り立たないのかとも考えましたが、そもそもこの比が状態方程式を元に作... 続きを読む

61. 〈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, O=16 気体は理想気体として扱い、気体定数 R=8.31×10° Pa・L/ (mol・K),飽和水蒸気圧 は17℃で 1.94×10° Pa, 67℃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。 Y) 右図に示した耐圧容器において, コックを閉じた状 X 態で容器Aにメタン 0.32g, 容器Bには空気 (体積比 で酸素 20%, 窒素 80%) 11.52gを入れた。 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, 容器 \2.00[L] コック 容器 B 30.0(L) 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 した。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。 1962 [14 京都府医大 改]

aの問題で解説に窒素の体積は混合気体の体積と等しくなると書いてあるのですがなぜですか？

☆☆☆ 49 混合気体 3分 0.32g のメタン、0.20gのアルゴン、0.28gの窒素からなる混合気体がある。こ の混合気体の 500K における窒素の分圧は1.0×10 Paである。この混合気体に関する次の問い(a. b)に答えよ。ただし、気体はすべて理想気体とみなし、気体定数はR=8.3×10°Pa・L/(K・mol)とす る。 a ④ 1.4 500Kにおける混合気体の体積 [L]として最も適当な数値を、次の①~⑤のうちから一つ選べ。 ① 0.14 ②.③ 1.0 ⑤ 4.1 b500Kにおける混合気体の全圧〔Pa〕として最も適当な数値を、次の①~⑤のうちから一つ選べ。 ① 2.0×105 ④ 3.5 × 105 ②2.5×105 ③ 3.0×105 ⑤ 4.0×105 (04 センター追試) 5

解説の意味がよく分かりません。 そういう式になっているのか解説お願いします🙏

質量mの気体分子N個が体積Vの容器内にあって,気体の圧力がかであ るとき,気体分子の速さの2乗の平均を とすると,p= Nmv2 3V が成りたつ。 x (1) 気体分子の質量m (kg 単位) を,分子量 Mo, アボガドロ定数 NAで表せ。 x (2) 状態方程式を用いて,二乗平均速度vをMo, 温度 T, 気体定数 R で表せ。 x(3) 分子量2の水素と分子量32の酸素の混合気体がある。 その温度が一様であると すると,水素分子の二乗平均速度は酸素分子の二乗平均速度の何倍であるか。 指針 (1) 分子量 M。 は,1mol 当たりの分子の質量 (g単位)を表す。 解答 (1) 1mol (NA 個) の気体分子の質量は Mo×10-=mNA (単位はkg) Mox10-3 よって m= NA (2) 気体の物質量をn [mol] とする。 状態方程式「DV=nRT」 を用いて 問題文の式を変形すると Nmv2 pV= =nRT 3 よってアニ 3nRT Nm v²=- (1)の式と, N = nNAの関係式を代入して 3nRT. NA 3RT = nNA Mo×10-3 Mox 10-3 3RT よって Mo×10-3 1 (3)Tが一定のときは 「Mo √√Mo に比例する。 2 1 水素は酸素に対してMが = 倍で 32 16 1 あるからは =4倍 √1/16

選択肢４の、圧力を保ったまま、アルゴンを加える、というのがイメージがしにくくて混乱してしまうのですが、 アルゴンを加える代わりに、中に入っていた空気が少し出ていくから、圧力が一定 というイメージであっていますか？

.ときの吸 も適当な 進行方向を 図 )+aq 2024年度 本試験 化学 9 ■ 容積可変の密閉容器に二酸化炭素 CO2 と水素 H2を入れて、800℃に保った ところ、次の式 (1) の反応が平衡に達した。 CO2 + H2 CO + H2O (1) 00 平衡状態の COの物質量を増やす操作として最も適当なものを、次の①~④ のうちから一つ選べ。 ただし, 反応物, 生成物はすべて気体として存在し, 正 反応は吸熱反応であるものとする。 8 OsHS+S+sOnMS HOS+ (BO)OM S 密閉容器内の圧力を一定に保ったまま、容器内の温度を下げる。空 ②密閉容器内の温度を一定に保ったまま、 容器内の圧力を上げる。 密閉容器内の温度と圧力を一定に保ったまま, H2 を加える。 密閉容器内の温度と圧力を一定に保ったまま, アルゴンを加える。 ** 貸 M

(2)の3枚目の写真の解答のW＝－PΔVについてなのですが、問題文にはそのようにしていいとかいてないのですが、2枚目の写真のように近似してよいというのは覚えてしまってよいのでしょうか？

鉛直に置かれた断面積Sのシリンダーに, 圧 力P, 体積V, 絶対温度Tの単原子理想気体が 入っている。この状態からピストン(質量はM で,滑らかに動く)を鉛直下方に距離 xo だけ押 し下げて静かに放したところ,ピストンは運動 を始めた。 ただし, xo は底面からピストンまで 開 の高さに比べて十分小さく, 容器全体は断熱材 でできていて, 大気中に置かれている。 ピストン 単原子 理想気体 (g) I まず,この気体の断熱変化について考える。ただし,圧力,体積, 炭化に 温度の変化 4P, ⊿V, ⊿Tは微小なので,それらの積は無視する。 4 状態方程式を用いることによって, AP,AV, ⊿T の間に成り 立つ関係式を示せ。 (VA+V) (2) この変化において, 気体がなされた仕事 W を求めよ。 そして、 熱力学第1法則を用いて, ⊿T と ⊿Vの関係を記せ。