物理
高校生
解決済み
ラインの部分がどこから出てきたのか分かりません。解説お願いします🙏
39J 基本例題 21 気体の法則②
容積 0.10m²の容器 A と容積 0.20mの容器Bが
細い管で連結されている。 この容器内に温度300K,
圧力 1.0×10° Paの理想気体を入れた。 気体定数を
8.3 J/(mol・K) とし, 細い管の容積は無視する。
(1) 容器A及び容器B内の気体の物質量をそれぞ
れ求めよ。
0.10 m³
A
0.20m²
B
(2) 容器 A の温度は300Kのまま、 容器Bの温度を400Kに上げた。 容器 A 内の
気体の圧力を求めよ。
考え方
24
解説
つながった容器内の気体の圧力は等しくなる。
(1) 容器 A及び容器 B内の気体の物質量を、 それぞれ NA, NB と
すると,状態方程式より、
容器 A... (1.0×105) × 0.10
= 4.01... ≒ 4.0mol
よって, NA=
容器 B… (1.0 × 105) × 0.20 NB × 8.3×300
2.0 x 104
よって, NB
8.03... ≒ 8.0 mol
8.3 x 300
(2) 容器 A及び容器 B内の気体の物質量を,それぞれn', no', 圧力をかとすると、 状態方程
式より,
容器 A ・・・ px 0.10 = n' x 8.3×300 ・・・①
n′
容器B・・・ px 0.20 = n' x 8.3×400 ...②
X 2
物質量の和に変化はなく、 ^'+' = n + NB となるので、①,②式より
px 0.10
px 0.20
3.0 x 104
8.3 × 300
8.3 x 400
8.3 x 300
=
+
104
8.3 x 300
=
=
nA×8.3×300
これを解いて, p = 1.2×105 Pa
12 a
理想気体の状態方程式
PV = nRTAA
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