化学
高校生
解決済み

(2)の解答の一方、~から分かりません。
なぜそうなるか教えて欲しいです。
よろしくお願いします🙇
返信昼過ぎ位になります。
すみません。

14. 蒸気圧■外圧1.01×105 Pa, 25℃ で, 一端を閉じたガラ ス管に水銀を満たし, 水銀を入れた容器の中で倒立させた ところ, 水銀柱は容器の水銀面から760mm の高さになり、 上部に真空の空間ができた。 次の各問いに答えよ。 (1) ヘキサン (液体)をガラス管に少しずつ注入したとこ ろ, 水銀面にヘキサンが残っているとき, 水銀柱の高さ は610mm であった。 25℃におけるヘキサンの蒸気圧は 何Paか。 ただし, ヘキサンの体積は無視できる。 (2) 水銀の代わりに水を用いて, 水を入れた容器に倒立させたとすると, 水柱の高さは 何mになるか。 次のうちから, 最も適当なものを1つ選べ。 ただし,密度は、水が 1.00g/cm3, 水銀が 13.6g/cm3, 25℃の水の蒸気圧は3.00×10 Pa とする。 90 9.80 ② 10.0 (3) 10.3 12.0 (5) 13.4 (20 松山大改) 水銀柱の 高さ 760 mm 水銀 ・真空 ガラス管
14. 蒸気圧 【解答 (1) 1.99×10Pa (2) ② 解説 ガラス管を倒立させると、管内の水銀柱の圧力と大気圧がつり 合った状態になる。 大気圧が1.01×105Paのとき, 水銀柱の高さが760 mm(=76.0cm)でつり合い, このときの圧力が760mmHgである。 こ このとき、管内の空間はほぼ真空になっている。 (I) ガラス管の下端からヘキサンを注入すると, ヘキサンが水銀柱を ① 水銀の蒸気圧は非常に 小さく, 管内上部はほぼ 真空となる。 この部分は, トリチェリ ー の真空とよ ばれる。 トリチェリーは イタリアの科学者である。
問題 15 16 上昇していき、上部の空間で蒸発する。 ヘキサンを注入し続けると、や 大気圧 がて空間は蒸気で飽和され, 水銀面上にヘキサンの 液体が残るようになる。 このときの蒸気の示す圧力 がヘキサンの蒸気圧であり、 図のように, ヘキサン の蒸気圧と水銀柱による圧力の和が, 大気圧とつり 合っている。したがって, 760mm-610mm=150 mm の水銀柱が示す圧力がヘキサンの蒸気圧に相当 する。 150mm 101×105 Pax =1.993×10' Pa 760 mm (2) 25℃における水蒸気圧が3,00×103 Paなので, 大気圧 水柱の圧力は, 1.01×105 Pa-3.00×10 Pa=0.98×105 Pa 一方, 大気圧1.01 × 10 Paが76.0cmの水銀柱によ る圧力に相当するので, 単位面積あたりの質量に換 算すると, 13.6g/cm²x76.0cm=1.033×103g/cm² したがって, 0.98×10Pa では,次式のようになる。 0.98×105 Pa 1.01x105 Pa 0.98×105 Pa 1.01×105 Pa 1.033×103g/cm²× 水柱の高さをん [cm] とすると,この水柱による圧力が0.98×105Paに 相当するので、単位面積あたりの質量は1.00g/cm²×h [cm] と求められ る。 したがって,次式が成立する。 1.033×10g/cm²×- h=1.00×10cm=10.0m ヘキサ ンの 蒸気圧 水銀柱 の圧力 =1.00g/cm²×h[cm] 水の 蒸気圧 水柱の 圧力 ② 圧力は単位面積に加わ る力であるが,ここでは 単位面積あたりの質量と して扱っている ③ 有効数字が3桁なので, 途中計算の数値としては 4桁とり, 5桁目を切り 捨てている。

回答

✨ ベストアンサー ✨

高さcm❌密度g/㎤=圧力g/㎠か鍵。
だから、
水銀柱の高さ76❌密度13.6=水柱の高さh❌水の密度1
つまり、76❌13.6=1❌h=hを計算する。
と、普通は計算するが、水銀柱圧力は水蒸気圧が含まれるため(分圧になっているから)、1.01❌10⁵➡️0.98(❌10⁵)になっている。
だから、水銀圧力76❌13.6に、0.98(❌10⁵)/1.01❌10⁵=0.98/1.01を✖。すると、以下の式ができあがる。

76❌13.6❌(0.98/1.01)=h

これを解き、h=1000cm=10mとなる🙇

🍇こつぶ🐡

こちらは理解出来ましたか?

jpgamw

こちらは今確認してます。
遅くなりすみません🙇

jpgamw

回答ありがとうございます。
水蒸気圧を含まないようにするためにこのような式になっていたんですね🙋
とても簡単にまとめてくださり分かりやすかったです!
ありがとうございました。

🍇こつぶ🐡

生物も含め、本日の質問全て解決されたので、こちらも回答記入した甲斐がありました🙇

jpgamw

こんなに答えて頂き、昨日分からなかったことが解決できて嬉しいです。
ありがとうございました☀️

🍇こつぶ🐡

気液平衡は特に、今日分かっても、明日不安になる範囲だから、きっちり復習し、理解を深めて下さい。
せっかく、教えたのに、また別な方に質問される方もいますが、それだと無礼か私の指導力不足となるので、しっかりマスターされて下さい🙇

jpgamw

気液平衡難しいです、、
今日気液平衡のワークの続き、発展問題やるつもりなのでしっかり復習しながらやります。

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