化学
高校生

(3)
水柱の高さの差を求める式がわかりません。
教えてほしいです!

P22,23 °60. 〈水柱と蒸気圧〉 た。 次の問いに答えよ。 ただし, 実験を行った 25℃ での大気圧は760mmHg, 水の蒸 一端を閉じた長いガラス管に水をいれて倒立させたところ, 水柱の上部に空間ができ 気圧は23.8mmHgであり, 水と水銀の密度はそれぞれ 1.00g/cm, 13.6g/cm とする。 (2) 水の蒸気圧を考慮すると, 水柱の高さは(1) の結果と比べてどうなるか。 最も適する (1) 水の蒸気圧を無視すると, 水柱の高さ (mm) はいくらか。 有効数字3桁で答えよ。 ものを次の①~ ③ から選べ。 ①高くなる ②低くなる ③ 変わらない (3) 水の蒸気圧を考慮して求められる水柱の高さと, (1) で計算した水柱の高さの差 (mm) はいくらか。 有効数字2桁で答えよ。 (4) ガラス管の水柱の高さが (2)の結果と比べて高くなる実験条件を次の①~③から選 ① 温度を45℃にした。 ② 水に少量の NaCl を溶かした。 ③ 倒立させたガラス管の下から少量のジエチルエーテルを加えた。 [16 福岡大 改]
60 (1) 1.03×10mm (2) ② (3) 3.2×102mm (4) ② 解説 (1) 液柱の圧力はガラス管の断面積によらないので1cm² とし て考えてもよい。 水柱の高さをん [mm] とおき, 1cm²あたりにか かる水銀柱の質量と水柱の質量について 760 (cm)×1(cm²)×13.6 (g/cm²) 10 h (cm)×1(cm²)×1.00 (g/cm²) 10 ん=760×13.6≒1.03×10 (mm) (2), (3) 水の蒸気圧によって水柱は上部から押されるので,水柱の高さ は低くなる。その圧力に相当する水柱の高さの差は, 23.8 760×13.6× ≒3.2×102 (mm) 760 (4) ①温度が高くなると水の蒸気圧は大きくなるので,水柱の高さは 低くなる。 ② NaCl を溶解させると蒸気圧降下が起こるので,水柱の高さは高 くなる。 ③ ジエチルエーテルの蒸気圧が加わるので, 水柱の高さは低くなる。 |1.013×10°Pa=1atm =760mmHg ≒10.3m 水柱 TA [参考] 水銀柱にガラス管の 部より液体を注入すると, 体は管上部で蒸発する。 その 蒸気圧によって、 水銀柱が低 くなる。 トリチェリーの真空 760 mm 大気圧 液体の 蒸気圧 62 解説 N (2
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