Question

ぎん

なぜ、t🟰-79の時に気体と個体が共存するのに、全て気体となったときの体積を求めてますか？

化学 問題I
問1
次の文章を読んで、設問 (1)~(4)に答えよ。 ただし、気体定数はR=8.3 × 10
Pa・L/ (K・mol). 大気圧は1.0 × 10 Paとする。
今日である温度と圧力のもとで純物質がどのような状態をとるのかを示した図を状態図と
よぶ。図1は二酸化炭素の状態図である。ただし、設問(1)~(3) において,気体の二酸
化炭素は理想気体としてふるまうものとする。フ
圧力 〔×105 Pa]
74
5.2
1.0
-79-57
温度(℃〕
図 1
B
31
(HO)BM .Jai (M
D
A dar-0/03T000-H: H
2
図2のような質量や摩擦の無視できるピストンの付いた容積可変の容器に, 固体の
二酸化炭素を1.0mol 入れ, -100℃に保ったままピストンの固定を外すと, 容器内
の圧力は大気圧と等しくなり、容積はV, [L] となった(状態1)。 次にピストンの固定
を外したまま加熱して温度を徐々に上げていったところ,ある温度で容器内の二酸化
炭素の状態に変化が観察された。 さらに温度を上げると, 31℃において容積は
V2 [L] となった(状態2)。
ピストン
容器
図2
設問(1) 点A および曲線 AB の名称をそれぞれ記せ。 ただし, 点Bは二酸化炭素の
臨界点を示す。
設問(2) V1 〔L〕 および V2 〔L〕 をそれぞれ有効数字2桁で求めよ。 ただし, 固体の二酸
化炭素の密度は温度によらず, 1.6g/cm とする。
I
4.
設問(3) 状態1から状態2への変化において, 100℃から31℃に温度を徐々に上
げていったときの, 温度に対する容器の容積変化のグラフの概形を答案紙の
図に実線で記せ。
273
110110²×418.3×173
1042
173
8.3
519
14.359

(3)
体積〔L〕
V2
V1
-100-79 -57
温度 [℃]
31
(5)
問2
(1) ア
(2)
言法

(3) 温度 [℃] における二酸化炭素の体積をV[L] と
する。
おい食自合
(I)-100℃≦t <-79℃のとき
二酸化炭素はすべて固体で存在する。 よって (2)
よりV=V1= 2.75×10-2Lで一定である。
(ⅡI) t = - 79℃のとき
二酸化炭素が固体から気体に昇華し, 固体と気体
が共存する。 固体の二酸化炭素がすべて昇華し気体
となったときの体積V〔L〕は,理想気体の状態方程
式より、
1.0 x 105 Pa x V