2番の問題なんですけど、計算に生成した水の圧力を含めて考えないんですか？

BAR 新潟大 226 混合気体と飽和蒸気圧 次の文を読み、あとの各問いに答えよ。 気体は理想気体とし、水には溶けないものと する。また,液体の水の体積は無視でき, 127℃の水の飽和蒸気圧は 2.5×10Pa とす |気体定数 8.31×10Pa・L/(mol･K) 1.0mol の水素 H2 と2.0molの酸素 O2 の混合気体を体積が変化するピストン容器 に入れ,気体の温度を27℃ 全圧を1.0×105Paにした。次に, ピストン容器の体積 る。 を一定に保ったまま,容器内の気体に点火して完全燃焼させた後,気体の温度が127℃ になるまで放置した。 最後に、 (ウ) (1) 下線部 (ア)について、 容器内の水素の分圧 [Pa] を求めよ。 (2) 下線部(イ)について, 容器内の酸素の分圧〔Pa〕 を求めよ。 (3) 下線部(ウ)の操作による体積と全圧の変化を表すグラフを. 次の(a)~(d)から選べ。 点 Aにおいて, 水の状態が変化し始め、そのときの体積を VA とする。 (a) (b) (c) 全圧↑ 0 B A 0 全圧↑ 容器の体積を減少させた。 温度を127℃に保ったまま、 B 186 A 全圧↑ B (d) 全圧 B• ERUAR [ass A VA 体積 0 VA 体積00 VA 体積 VA 体積 (4)(3)で選んだ図の点Aから点Bへの過程では水はどのような状態変化をするか。 (5) (3)で選んだ図の体積 VA [L] を求めよ。

気体の溶解度についての質問です。 大門3（1）ア 自分の解答だとバツになるのはなぜですか？

3気体の溶解度 [1994 島根大] 次の文を読み, 問いに答えよ。 H=1.00, C=12.0, 0 = 16.0, 気体定数=8.3×103L.Pa/(K・mol) A君は次のようにして炭酸水をつくった。 内容積100Lの容器中の水 700mLにドラ イアイス 2.2gを加え, すぐに密閉した。 ドライアイスが完全に消失した後、さらに十 分長い時間放置した。 このとき, 温度は27℃, 外気圧は1.0×105Paであった。 A君は,この容器内の気体の圧力を, 空気の溶解度と水蒸気圧が無視できるものとし て,次のように見積もった。 27℃, 1.0×105Paでの二酸化炭素の溶解度 (mL/水 1mL, 標準状態に換算した値) は 0.72 なので,このときの二酸化炭素の分圧をPとすると, 水 に溶解している二酸化炭素の量は, ヘンリーの法則が成立するならば [ molであり,気体の二酸化炭素の量は、気体の状態方程式を用いると mol となるから,Pは Pa と求められる。 さらに, 空気の分圧は Paとなる。 Paだから, 容器内の気体の全圧は しかし, ヘンリーの法則は窒素や | 気体について成立するのであって, (a) 二酸化炭素や うに水と反応し, 溶解度が のように溶媒と反応せず, 溶解度が のよ |気体については, 濃度が低い範囲でしか成立し |のみで ない。 また, 気体の状態方程式についても、 厳密に成立するのは コ あり、実在の気体では,低温, 高圧になるほど状態方程式からのずれが大きくなる。 (1) イに分圧P を用いた式を記入せよ。 (2) ウ オに適当な数値を記入せよ。 (3) カ~コに適当な語句または物質名を記入せよ。 (4) 下線部(a) , 二酸化炭素と水との反応を化学反応式で示せ。 キ (5) 下線部 (b) の理由を説明せよ。 ]

2枚目の解説の赤で囲ったところなのですが、なぜ液体試料の蒸気しか残らないのですか？教えて下さい！

X 求めよ。 実験 212. 揮発性液体の分子量測定 ある揮発性の液体の分子量を求める ために,次の実験操作 ① ~ ③ を行った。 ~ ① 内容積 300mLの丸底フラスコに小さい穴を開けたアルミ箔を かぶせて質量を測定すると, 134.50g であった。 進 ② このフラスコに液体の試料を入れ, アルミ箔でふたをした。 こ れを図のように, 77℃の湯につけ, 液体を完全に蒸発させた。 ③ フラスコを湯から取り出し, 室温20℃まで手早く冷やして, フ ラスコ内の蒸気を凝縮させた。 フラスコのまわりの水をふき取 アルミ箔とフラスコの質量を測定すると, 135.33gであった。 大気圧を1.0×10 Pa, 液体の蒸気圧は無視できるものとして,次の各問いに答えよ。 (1) 操作② (図の状態) で, フラスコ内にある蒸気の質量は何gか。 (2) 操作② (図の状態) で, フラスコ内の蒸気の圧力, および温度はそれぞれいくらか。 (3) この液体試料の分子量を求めよ。 アルミ箔 穴 AKAL

熱力学の問題です。教えてください

理想気体の状態方程式は、 目的に応じて異なった表式で使 われることがあります。 式 (1) の状態方程式から、式(2) が導出されることを示しなさい。 ここで、pは圧力、Vは体積、Tは温度とした。 解答は1ページ以内にまとめて下さい。 pV= nRuT p = pRT (1) (2) 気体のモル質量をMとすると、 n: モル数 Ru: 普遍気体定数 p:密度 R : 気体定数 R Ru M Ru=8.314 J/(Kmol)

マーカー部分の、容器内の圧力が蒸気圧より大きいと計算で出た時は、容器内の圧力が蒸気圧と等しいというふうになるのかがよくわからないので解説していただきたいです お願いします

解説 グラフから、エタノールの蒸気圧は, 40℃では1.8×104 Pa, 60℃ では 4.5×104 Pa と読みとれる。 40℃において, 0.010mol のエタノールがすべて蒸発していると仮定し たときの圧力は,気体の状態方程式 PV = nRT から, 19843841 0.010mol×8.3×103Pa・L/(K・mol) × (273+40) K P= nRT V = 1.0L =2.6×104Pa この値は、40℃でのエタノールの蒸気圧 1.8×10 Paよりも大きい。 レ したがって, 40℃では液体と気体が共存し(気液平衡の状態), 容器内の圧 力は1.8 × 104 Paに保たれているとわかる 1 一方,60℃では, P= nRT V = 2.8×104Pa したがって, 60℃ではエタノールがすべて蒸発し, 容器内の圧力は この値は、60℃でのエタノールの蒸気圧 4.5×104 Paよりも小さい。 し 2.8×104 Paになっているとわかる = _0.010mol×8.3×103Pa・L/ (K・mol) × (273+60) K_ 1.0L

(2)番についてです 自分は位置エネルギーと大気圧への仕事も考えてW=pΔv+MgL/2+p0ls/2 と考えたのですが、解答では位置エネルギーとか考慮していません。なぜですか？

142 熱 49 熱力学 断熱材で作られた円筒形の容器に〔mol]の 単原子分子の理想気体が入っていて、圧力と温 TOK] は大気のそれと等しい。 ピストンMの 質量は 〔kg] で滑らかに動く。はじめMはス トッパーAで止まっており、容器の底からの高 さはLQm] である。 気体定数をR [J/mol・K], 重力加速度(m/s²] とする。 (1) ヒーターのスイッチを入れて気体を加熱し たところ, 温度が T1 [K] になったときM が上に動き始めた。温度 T と気体に加えた熱量 Q1 〔J〕 を求めよ。 (2) Mはゆっくり上昇を続け高さが2.2L[m]となった。このとき の温度 T [K] を求めよ。 また,Mが動き始めてからこのときまで に気体がした仕事 W 〔J〕 と気体に加えた熱量 Q2 〔J〕 を求めよ。 ここでヒーターのスイッチを切った。 そして,外力を加えてMを ゆっくりと押し込み、元の高さL 〔m〕まで戻した。 このときの気体 の温度 T3 〔K〕 を求めよ。 また, このとき気体がされた仕事 W 〔J〕 を求めよ。 ただし、この断熱変化の過程では圧力と体積Vの間に (京都工繊大) はPV =一定の関係がある。 Base M ヒーター 10000 Cv= Level (1), (2)★ (3)★ Point & Hint (1) 前後の状態方程式と、ピストンが 動き始めるときの力のつり合いを押さ える｡ 大気圧をPo, ピストンの面積をS とでもおくとよいが,これらの文字は 答えには用いられない。 (2) なめらかに動くピストンが自由になっていると 定圧変化が起こる。 定圧変化では, 気体がする仕事 = PAVとなる。 (3) 断 熱変化では,PV=一定が成り立つ。 γは比熱比とよばれ, y=Cp/Cv ここで は単原子なので,y= =1/12/2/12/2R=7/3/3 となっている。あとは第1法則の問題。 5 h= 単原子分子気体 nRT U= 3 5 = 2R CP=R 2 ※ この3式は「単原子｣のとき LECTURE 初めの気体の状態方程式は ピストンが動き始めるときの圧力をPとすると PSL = nRT …..……② (1) そして,このときのピストンのつり合いより PS = Pos+Mg...... ③ T₁=To+ _MgL nR4 ①〜③ より 定積変化だから より (2 そして (2) Pi での定圧変化が起こる。 状態方程式より P₁S³/L=nRT₂ また, Q=nCvAT= PSL = nRTo ...... ① T₂ = ³2 T₁ = 3 (To+ MgL nR W2 = Pi4V = Pi P.(S. 3/L-SL) Q2=nCpAT = n 状態方程式より 5 2 第1法則より より 49 熱力学 nR(T₁-To) = MgL 2 2 T3= ③ -T₁ (3) 高さまで押し込んだときの圧力をP3とすると P.(S-L)* = P.(SL) P3= 3 PS を用いて. Ws = Mg AU』を調べ ( 4U2=2R(T-T)) 第1法則 4U2 = Q2+(-Wa) を用いて Qを求めることもできるが、まわりくどい｡ =1/12P.SL=1/12nRT=1/12(nRT,+MgL) ②を用いた .. T = n. 52 R (T₂ - T₁) = (nRT. + MgL) 143 ピストンが動いて も上図の状況は変 P.S わらない。 つまり, 圧力 P1 は一定 'P・SL = nRT3 ...... ⑤ - (3) ³T = (3) (T. + MgL) 'T nR 2nR (T₁-T₂) = 0 + W₁ P1 = (2)(2)-1) (nRT. + MgL)

(2)番についてです 自分は位置エネルギーと大気圧への仕事も考えてW=pΔv+MgL/2+p0ls/2 と考えたのですが、解答では位置エネルギーとか考慮していません。なぜですか？

49 熱力学 断熱材で作られた円筒形の容器に〔[〔mol] の 単原子分子の理想気体が入っていて, 圧力と温 度TOK]は大気のそれと等しい。 ピストンMの 質量は Mi [kg] で滑らかに動く。はじめMはス トッパーAで止まっており, 容器の底からの高 さはL][m]である。気体定数をRJ/mol・K], 重力加速度を[m/s2] とする。 (1) ヒーターのスイッチを入れて気体を加熱し たところ、温度が T1 〔K〕 になったときM が上に動き始めた。 温度 T1 と気体に加えた熱量 Q1 〔J〕 を求めよ。 (2) Mはゆっくり上昇を続け、高さが12/23L 〔m] となった。このとき の温度T2 〔K〕を求めよ。 また,Mが動き始めてからこのときまで に気体がした仕事 W2 〔J〕 と気体に加えた熱量Q2 〔J〕 を求めよ。 ここでヒーターのスイッチを切った。 そして, 外力を加えてMを ゆっくりと押し込み, 元の高さL 〔m〕まで戻した。 このときの気体 の温度 T 〔K〕を求めよ。 また,このとき気体がされた仕事 W [J] を求めよ。 ただし, この断熱変化の過程では圧力Pと体積Vの間に は PV 3 =一定の関係がある。 (京都工繊大) Base 771 3 Level (1),(2)★ (3)★ Point & Hint Cv= Cp= ※ この3式は「単原子｣のとき (1) 前後の状態方程式と, ピストンが 動き始めるときの力のつり合いを押さ える｡ 大気圧をPo, ピストンの面積をS とでもおくとよいが,これらの文字は 答えには用いられない。 (2) なめらかに動くピストンが自由になっていると 定圧変化が起こる。 定圧変化では,気体がする仕事=P⊿Vとなる。 (3) 断 熱変化では,PV=一定が成り立つ。 ♪は比熱比とよばれ, y=Cp/Cv ここで は単原子なので, y = = 12/12/12/2=121238 となっている。あとは第1法則の問題。 M -R ヒーター 10000 単原子分子気体 3 U= -nRT 2 5 R LECTURE (1) 初めの気体の状態方程式は PSL = nRTo ...... ① ピストンが動き始めるときの圧力をPとすると PSL = RT ...... ② そして、このときのピストンのつり合いより PS = PS+Mg..... ③ MgL Ti = To+ nR QinCvAT=- R(T₁-To) = 32 MgL ① ~ ③より 定積変化だから P1での定圧変化が起こる。状態方程式より PS・・ S/L=nRT2 4 (2) より そして そ T₁ = 3 T₁ = 2 (T. + Mg L nR W₁ = P₁AV = P₁ (S. 3/L-SL) より 49 熱力学 状態方程式より (3) 高さまで押し込んだときの圧力を P3 とすると B 第1法則より PS T3 = Mg また, Q2=nCAT=n212R(T2-T)=(nRT+MgL) 4U』を調べ ( 4U2=220R (T-T) 第1法則 4U2 = Q2+(-W)を用いて 4U₂ Qを求めることもできるが、まわりくどい｡ 143 P.(SL) = P.(SL) ( ∴. P3= P1 PS ピストンが動いて も上図の状況は変 わらない。 つまり, 圧力 P1 は一定 =1/23PSL=/1/2nRT=1/12(nRT+MgL) ②を用いた (2) *P₁.SL = nRT .... (3) ³T₁ = (3) ³( T. + MgL) 'T= nR 2nR(T₁-T₂) = 0+W₁ W₁ = (2) ² (2) ³-1} (nRT. + MgL)

なぜ赤のところは問題文にあるLがないのですか？ また青のところはなぜ×2しているのですか？

第2 第 82 第8章 化学平衡 ● 1.74×10 7 mol/LX- 58.5g/molx1.74×10¯ mol=1.0179×10¯ºg=1.0×10¯mg 各イオンのモル濃度の積Ksp⇒ 沈殿が生じる 各イオンのモル濃度の積≦Ksp沈殿は生じない (2) Ag₂CrO4 = 2 Ag+ + CrO₂²- 188 35 g 反応前の物質量は,酢酸: -=1,00×10-4 mol AgaCrO. (332) 3.32×10-²g l 332 g/mol これが1L中に含まれるから, AgaCrO4は, 100×10mol/L [Ag+]=1.00×10 4 mol/Lx2=2.00×10¯¹ mol/L [Cro.]=1.00×10 mol/L 1 Ksp=[Ag+]¹[CrO4²-]=(2.00×10¯¹ mol/L)²×1.00×10¯4 mol/L = 4.00×10-¹2 mol³/L³ エタノール: 100 1000 46 g 46 g/mol K=- -=1.0 mol 酢酸エチルがx [mol] 生じたとする。 CH3COOH + C2H5OH = 2.0 1.0 (反応前) 変化量) (平衡時) 2.0-x 溶液の体積をV [L] とすると, (mol/L) x- よって V 2.0-x V -L=1.74×10-³ mol 1000 Spaud 3x²-22x+8=0 Omol<x<1.0 mol 40% 300 g 0.40 60 g/mol 1.0-x 10+x V x= [mol/L) x 1.0-x V CHIUL 223 -2 3.32×10 ²g =2.0 mol 水: 11 ±√97 3 300 g×(1−0.40) 18 g/mol (mol/L) OOH + H CHCOOC2H5 + H2O [mol/L) +x X -=4.0 -=10 mol HU 10 (mol) +x (mol) 10+x (mol) mol=0.40 mol, 6.9 mol すると S AB 仕様

この問題って30mlを22400mlで割ってmol出すのではダメなんですか？

問3 次の文章中の 3 5 に入れるのに最も近い数値を,下の①~⑧のうち から一つずつ選べ。 ただし, 同じものをくり返し選んでもよい。 また, 気体定数は 8.3× 103Pa・L/ (mol･K) とする。 27℃ 1.0×105Paの酸素は、水1Lにつき30mL溶ける。 この場合、水1Lに 溶けている酸素の質量は 3 mg である。 [A ALY 温度を27℃に保ったまま, 酸素の圧力を 5.0 × 105 Pa にすると, 水1Lに溶け得 る酸素の質量は 4 mg となり, その体積は27℃ 5.0×105Paの下では, 5 mLである。 X TH ① 21 ② 30 ③38④ 43 ⑤107 6 150 ⑦190 215

（1）です。 分圧の求め方がわからなくて、どことどこでボイルの法則を使っているかがわかりません。 誰か教えてください🙏

214. 混合気体の圧力 2.0Lの容器Aに 1.0×10Paの窒素を, 3.0Lの容器Bに, 5.0×10' Paの酸素を入れて、両容器を連結した。 次に, コックを開いて両容器を一定温 度に保ち、 十分に時間が経過した｡ 次の各問いに答えよ。 (1) 各気体の分圧はそれぞれ何Paになるか。 (2) 混合気体の全圧は何Pa になるか。 A 2.0L コック B 3.0L