(ウ)の解答の ③の式をそのまま変形して、内部気圧の密度 ρ’=βPoa/αTo としてはいけないのですか？

(1)気体の圧力P,密度p,絶対温度Tの間には,状態方程式より P=apT の関係が成り立つ。 定数 αを気体定数Rと1モルの気体の 質量 m で表せ。 (2) 熱気球がある。 風船部の体積はV[m]〕であ り,風船部内の空気 (内部空気)を除いた全体の 質量は M [kg] である。 内部空気の圧力は外気 圧に等しく,温度は自由に調節できる。 地表で の外気の圧力をPo〔Pa〕, 気温をT [K], 密度 をpo[kg/m²〕 とする。 (ア) 内部空気を加熱していくと,気球は地表に 材で V した 外気 Po, To. Po 静止したまま,温度がT [K] となった。 内部空気の密度[kg/m²] を求めよ。 ()内部空気をさらに加熱し、温度がT [K〕 より高くなると,気球は 地表より浮上する。 [T] [K] を求めよ。 気球が浮上した後, 内部空気の温度をαTo 〔K] (α>1)としたとこ ろ,気球はある高度で静止した。 そこでの外気の圧力はβPo〔Pa〕 (β<1) であった。 内部空気の密度ρ’〔kg/m3〕, および外気の密度ρ [kg/m²〕を求めよ。 (防衛大 + 大分大)

2枚目が回答なのですが、回答の左下のまるで囲ってある部分はどのように導き出したのでしょうか😭

14. 混合気体の圧力 次の文章を読み、問いに答えよ。 (R=8.3×10 Pa・L/ (mol・K), 0K=-273℃) 容積8.30Lの耐圧容器Aと容積 12.45Lの耐圧容器 Bが連結され,これらの二つの容器はコックで仕切ら れている。両方の容器全体の温度は27℃に保持され、 コックが閉じられた状態で, 容器Aには分圧 コック 8.30 L 12.45L 容器 A 容器 B 100×10 Paの窒素分圧 0.75×10 Paのペンタン (CH)が、容器B には分圧 2.00 ×10 Paの窒素分圧 0.50×10 Paのペンタンが入っ ている。ここで,気体状態の窒素とペンタンは理想気体の状態方程式に従ってふるまう ものとする。 27℃におけるペンタンの飽和蒸気圧は0.76×10Pa, 23℃におけるペ ンタンの飽和蒸気圧は0.10×10° Pa とし, 27℃,および, -23℃では窒素は液体状態 にはならないと考えてよい。 また, コックおよび連結部分の容積は無視できるものとし, 液体状態のペンタンの体積は容器の容積と比べて無視できるものとする。 また, 液体状 態のペンタンへの窒素の溶解は起きないものとして考える。 (1) 両方の容器全体の温度を27℃に保持した状態でコックを開き、 十分に時間をおい た。 容器内の窒素の分圧 PN (1) [Pa〕 とペンタンの分圧 Pcshua (1) [Pa〕 を, それぞれ 有効数字2桁で求めよ。 (2) コックが開いた状態で容器Bの温度を27℃に保持したまま、容器Aの温度のみを -23℃に冷却し, 十分に時間をおいたところ, 容器内にペンタンの液体が生じた。 この状態における窒素の全物質量のうち容器A内に存在する窒素の割合 ING (A) [%] と容器内の窒素の分圧 PN, (2) 〔Pa〕 を, それぞれ有効数字2桁で求めよ。 右)この状態における容器内のペンタンの分圧 PcsHia (2) 〔Pa] と液体状態のペンタ ンの物質量 n [mol] を, それぞれ有効数字2桁で求めよ。 [大阪公大]

2番が分かりません。圧平衡定数のやり方教えてください。

2 平衡定数 四酸化二窒素 0.140mol を 1.0Lの密閉容器に入れ、温度を100℃にしたところ。 圧力が 6.80 × 10 Pa で二酸化窒素と平衡状態に達した。なお,この反応は次のように示される。 N2O42NO2 次の問いに答えよ。 ただし, 気体定数を8.3×103 Pa・L/(K・mol) とする。 (2) 容器の温度を 600℃にした後, 十分な時間を置いて平衡状態を成立させたとき, 気体Zが 0.20mol 生じていた。 この温度での平衡定数 K を求めよ。 (1) このときの四酸化二窒素の濃度は何mol/Lか。 (答) (2) この反応の平衡定数を求めよ。 (答) 3 平衡定数 気体Xと気体Yから気体Zを生じる反応は以下の化学反応式で示される。 次の文を 読み, 問いに答えよ。 ただし, 気体X, Y. Zは状態方程式に従うものとする。 X+2Y2Z 圧力計が装着された 2.0Lの密閉容器を真空にした後、 これに室温27℃ 0.20molの気体X と0.28molの気体Y を入れて温度による反応の変化を観察した。 (1)気体X, Y, Zの平衡反応の平衡定数 K の単位として正しいものはどれか。 番号で答えよ。 ① 単位なし (2)mol/L (3) L/mol ④ (mol/L) 2 (5) (L/mol) 36 熱・電池と電気分解反応の速さと平衡 (答) (答) 4 圧平衡定数 ピストンつきの容器に 0.92gの四酸化二窒素を入れ、 容器内の温度を67℃に保っ たところ, 一部が解離して二酸化窒素を生じ, 平衡状態に達した。 N2O42NO2 容器の容積を1.0Lにしたところ, 平衡状態での混合気体の圧力は 5.0 × 10 Pa であった。 この とき 四酸化二窒素の解離度はいくらか。 また圧平衡定数 K, はいくらか。 ただし、 気体定数は R=8.3×10 Pa・L/(K・mol) とする。 =2 (5) Kp= 化学平衡 37

②です。 どう考えればいいのかがわからないので教えていただきたいです。

〈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=14,016) 気体は理想気体として扱い, 気体定数 R=8.31×103 Pa・L/ (mol・K), 飽和水蒸気圧 は 17℃で 1.94 × 103 Pa, 67°C 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。 右図に示した耐圧容器において, コックを閉じた状 態で容器Aにメタン 0.32g, 容器Bには空気 (体積比 酸素 20%, 窒素 80%) 11.52gを入れた。 コック 容器 2.00[L] 容器 B 30.0[L] 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, 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 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。 〔14 京都府医大改 合はのは使

⑵なんですけど、水蒸気の分圧を全圧から引かないのって混合気体中の水素の物質量を求めるからですか?

5 気体の圧力 p.46~48 CHI は 5 図のように,温度によって体積が変化しない耐圧 容器 A, B がコックCで連結されている。 容器 A, Bの容積は, それぞれ 4.0L, 1.0L である。 また, 容器B には着火装置がついている。 次のような 操作を行った。 A コック C o or 4.0 L 02 B (0.1) 1.0 L 着火装置 第3章 気体 10 [操作1] 27℃で, コックを閉じた状態で、容器Aにメタン 0.050mol, 容器 B に 酸素 0.10mol をそれぞれ封入した。 [操作2] コックCを開けてしばらく放置した。 [操作 3] 着火装置を使用したところ, 容器内の気体は完全燃焼した。 その後, 容 器 A, B を 27℃に保った。 次の問いに答えよ。 ただし, 連結部や液体の水の体積は無視できる。 27℃の水 の蒸気圧は3.6 × 103 Pa とする。 (1)[操作]]の後の容器 B 内の圧力は何 Pa か。 [操作2]の後の容器内の酸素の分圧と全圧はそれぞれ何 Pa か。 [操作3] の後の容器内の全圧は何 Pa か。 6 水上置換による気体の捕集 Op.49 水素を水上置換で捕集したところ, 27℃, 1.0×10 Paで516mLの水蒸気が飽和し た混合気体が得られた。この混合気体から水蒸気を除いたところ, 同じ温度・圧力 のもとで 498mLになった。 次の問いに有効数字2桁で答えよ。 水上置換で捕集された混合気体中の水蒸気の分圧は何 Paか。 (2) 水上置換で捕集された混合気体中の水素の物質量は何molか。 15 20

問4について 内部エネルギーの変化量が3nR(T2-T1)になるのは分かったんですけど、その後の式変形が分かりません！

2 (配点 33点) 図1-1のように, なめらかに動く質量Mのピストンを取り付けた断面積Sの容器 が,大気圧 P の大気中に鉛直に置かれている。 ピストンには弁があり,はじめ弁は閉 じられている。また, 容器には底面から距離と31の位置にストッパーaとbがあり、 ピストンはストッパー aに接触して静止していた。ピストンと容器の底面の間には圧力 が Po,温度が To の単原子分子理想気体(以下,気体と呼ぶ) が入っており,このときの 状態を「状態0」とする。容器の底面にはヒーターがあり,気体に熱を与えることがで きる。重力加速度の大きさを! 気体定数をRとして、以下の間に答えよ。 ただし、 ピストン,容器は断熱材でできており,ヒーターの熱容量は無視できるものとする。ま た,ストッパー a, b, ヒーターの体積は無視し、ピストンの厚さは1に比べて十分に 小さいものとする。 大気圧 Po ストッパー b P.S ピストン SP 31 PIS 弁 PT.MyPos 21 ストッパーa P. No Po To Pos ヒーター 図1-1 「状態」図 1-2: 「状態」 図1-2:「状態1」 図1-3 「状態2」

この問題の2番がよくわかりません｡よくわからない部分の解説にカッコをしてます｡

62 第3編 物質の変化 115 〈NO2とNO の平衡〉 ★★ 褐色の気体NO と無色の気体N2O4 は, 0~140℃の範囲において①式で示すような 平衡関係が存在する。 N2O4 (気) 2NO2(気) ...... ① この混合気体を用いた実験1,2について,次の各問いに有効数字2桁で答えよ。 (実験1) この混合気体を2本の試験管に入れ, > 右図のように連結した。 この試験管をそれぞれ氷 水および熱湯に浸して色の変化を観察したところ, 高温側の気体の色が濃くなった。 (0 (実験2) ピストン付き容器に0.010molのNO00~00 を入れ、容器内の温度を67℃ 容積を1.0Lに保 ったところ, ①式で示すような平衡が成立し 合気体の圧力は4.6 × 10'Paを示した。 貴 (1) 実験1から考えて, ①式の正反応は発熱反水 応, 吸熱反応のいずれか。 また, その理由を簡 単に説明せよ。 熱湯 (2)実験2において, N2O4の解離度はいくらか。 また, 67℃での①式の圧平衡定数 K を求めよ。(気体定数R = 8.3 × 10 Pa・L/(K・mol)とする。 D01 ($) (3)67℃に保ったまま、ピストンをゆっくり押して混合気体の圧力を 9.0×10 Pa と した。このときのN2O4 の解離度はいくらになるか。 R (早稲田大 (改)

実在気体の状態方程式を用いる問題です 実在気体の圧力の求め方が分かりません 途中式の記載がなく答えは2.4×10^6Paです 途中式教えて頂きたいです

気体 ▼表A ファンデルワールス定数a,b a b [Pa・L'/mol] [L/mol] ヘリウム He 3500 0.0240 水素 H2 24800 0.0266 窒素 N2 136000 0.0386 酸素 02 138000 0.0319 二酸化炭素 CO2 365000 0.0428 アンモニア NH3 424000 0.0373 ■ 1.0molの酸素を27℃で1.0Lにしたときの圧力を, 理想気体の 状態方程式を使って求めよ。 また, ファンデルワールスの状態方 程式を使った場合の圧力も求めよ。 気体定数はR = 8.3×10°Pa・L/ (mol･K) とし, ファンデルワール ス定数は表 Aのものを用いよ。 [p=2.5×10°Pap霙=2.4×10°Pa]

（1）がわかりません。水銀が出てきてないのに水銀の7.60×10＾2mmHgの値つかっていいんですか？そもそもどうやってこの問題とくんですか？

仙人)2010」 H=1.0,C=12.0,N=14.0,O=16.0 R=8.31 × 10°Pa・L/(K・mol) 大気圧下(1.01×10 Pa=7.60×102mmHg)において、 一端を閉じたガラス管を水で満たし、 水 を入れた容器中に倒立させた状態で固定した。 次に、 このガラス管内に水の電気分解で生成し た水素をFig.1のように捕集した。 (1) 水素を捕集したガラス管内の水面はその外側の水面に比べて3.80 cm高かった。 ガラス管内の気体の圧力は大気圧に比べて何Pa低い か。 有効数字2桁で書け。 尚、水と水銀の密度は、それぞれ 1.00g/cmおよび13.5g/cm²であるとする。 ガラス (2) Fig.1の状態からガラス管を押し下げ、その内側と外側で水面の高さ が等しくなるようにしたところ、 ガラス管内の気体の体積は83.1mL、 温度は300Kであった。 捕集された水素の物質量 [mol] を有効数字2 桁で書け。 ただし、 ガラス管内は気液平衡状態にあり、 300Kにおけ る水の蒸気圧は3.60×10 Paである。 また、 水素は水に溶けないもの Fig.1 3.80cm

物理のマイヤーの関係についてです。 (4)の公式が答えの問題なのですが、CP=CV+Rから、なぜ定圧モル比熱の方が定積モル比熱よりも大きいのですか？ また、(1)(2)で、内部エネルギー変化について、これも公式なのですが、2分の3nRTではなくて、nCVTやnCPTになるの... 続きを読む

307 マイヤーの関係 公式を導く定積変化と定圧変化の2通りの方法で,n [mol] の理想気体の温度をT] [K] からT2][K] まで上昇させた。この気体の定積モル比熱を Cv〔J/(mol・K)〕, 気体定数を R[J/ (mol K)] とする。 OSAKID (1) 定積変化において,気体の内部エネルギーの変化を求めよ。 0x0. (2) 定圧変化において,気体の内部エネルギーの変化を求めよ。 02.01 (3) 定圧変化において,気体が外部にした仕事を求めよ。 (1) (4) 気体の定圧モル比熱 Cp 〔J/ (mol・K)〕を, Cv, R を用いて表せ。 3 4 ヒント (2) 内部エネルギーの変化は温度変化のみに関係。 (3) W'=p4V