Question

おにぎり

コックを閉じてる時と開いてる時や仕切りが動くなどがどういう時にそうなるのかがよくわかりません。

求めよ。
50. 〈シャルルの法則>
コック
〔東京都市大〕
ピストン
コック
a
A室
B室
図のように, 両端にそれぞれコックaとbがつい
た断面積 20cmのピストンを備えた円筒容器があ
る。コック aとbを開いた状態で,A, B 両室の空
気は 27℃,1.0×10 Paである。 いま (1),(2)のよ
うに操作するとき, ピストンはそれぞれ何cm 移動
するか。 ただし, ピストンは抵抗なく移動し, ピストンおよび円筒容器は他室へは熱を
伝えないものとする。 気体定数 R=8.3×10°Pa・L/(mol・K)
-50cm-
-50cm-
(1) 27℃ で, コック aを閉じ, コックbを開いた状態からA室のみを57℃にする。
(2)27℃で,コックaとbを閉じた状態から, A室のみを 57℃にする。〔神戸学院大]
P1
気休の分圧
BAEH

50 (1) 5.0cm (2)2.4cm
解説(1)コック b が開いているので,B室は常に1.0×10 Paである。
⑤
よって, A室の圧力もやがて 1.0 × 105 Paになる。 A室の体積が
V〔cm〕 になるとして, A室のピストンの移動前と移動後について,
ボイル・シャルルの法則を適用して,
⑤
1.0×105×20×50
1.0 × 105 ×V
57+273
共存し
1100
曲線
27+273
=55(cm)
20
ゆえに 5.0cm 右方へ動く。
共存
共り
存が
りが
V=1100(cm)
A室とB室の圧力が等しく
ると、ピストンの移動が止
る。
ピストンは止まる
(2) A, B 両室の圧力が [Pa] となり, 中央にあるピストンがx [cm]
右方へ移動したとする。 A室とB室の物質量は同じ(移動前より)
であるから, ピストンの移動後のA室とB室について, ボイル・シ
A室
B室
化学重要問題集

※①
ャルルの法則を適用すると,
p×20×(50+x_px20×(50-x)
x=2.4(cm)
57+273
27+273
ゆえに 2.4cm 右方へ動く。
51 ①
※①10.15
物質量が一定
イル・シャル
することがで
[別解]