-
![]()
可動式の栓
一定の温度Tおよび一定の大気
圧 P。のもとで次の実験を行った。
図に示すような可動式の栓を付
けた容器に十分な量の水と,ある
一定量の貴ガスを封入し, 気液平
衡に達するまで静置した。
このとき,容器内の気体の体積は
Vであった(状態 A)。
この栓の上におもりをのせ, ふたたび気液平衡に達するまで静置したところ, 容器内の
気体の体積はV』に変化した(状態 B)。
次に,状態A の水を, ある不揮発性の溶質を少量溶解させた十分な量の水溶液に交換
し、気液平衡に達するまで静置した。このとき, 容器内の気体の体積はV。となった(状
x10° Pa の水蒸気か
こ対して以下に示す
おもり
王を 0.170×10 Pa,
「ルゴンはすべての
気体
(体積VA)
気体
(体積 Va)
気体
(体積V)
つ圧力の間にはドル
ーる。また,気体ア
水
水
水溶液
状態A
状態B
状態C
半分を -3℃に保態 C。ただし, 貴ガスの物質量は状態 A と等しいものとする。また,状態Cにおける水
溶液の蒸気圧 p,温度Tにおける水の飽和蒸気圧 p および溶質のモル分率x の間には,
p=(1-x)p。の関係があるとする。ここで溶質のモル分率とは,
(溶質の物質量)-(溶質と溶媒の物質量の合計)として定義される。
貴ガスや水蒸気は理想気体の状態方程式に従うものとし, 貴ガスの水への溶解は無視で
In
きるものとする。気体定数はRとする。 また, 栓の質量は無視できるものとする。
07x10) Pa |問1 状態Aにおいて, 容器内に気体として存在する水の物質量を Por Va, R, Tを用
いて表せ。
問2 状態Aにおいて, 封入した貴ガスの物質量を Pon Por Var R, Tを用いて表せ。
S60r08] Pa
問3 状態Bにおいて, 容器内に気体として存在する水の分圧は, 状態 A における水の
分圧より小さいか, 大きいか, 同じか。また,その理由を30字以内で答えよ。
一
)理由
177×10)Pa 問4 状態Bにおいて, 貴ガスの分圧をPon Por Va, Vaを用いて表せ。
するアルゴンの
問5 状態Cにおいて, 容器内に気体として存在する水の物質量を p Vo R, T, xを
用いて表せ。
2:17)
問6 状態Cにおいて, 容器内の気体の体積V。を Pn Po, Va. xを用いて表せ。また,
容器内の気体の体積V。と VAの大小関係を,不等号を用いて答えよ。
Vc=|
一
]Pa
宿イ
