Question

は

高二化学の水蒸気圧の問題です。
この問題の解説をお願いします🙇‍♀️

思考 グラフ
233. 水蒸気圧のグラフ■ピストン付きの密閉容器に一定量の水を入れ, 気液平衡に達し
たのち,次の(1),(2)の操作を別々に行ったところ,いずれも途中で水はすべて蒸発し
た。 体積Vまたは温度Tと, 圧力Pの関係として, 最も適当なものをそれぞれ選べ。
(1) Tを一定に保ちながらピストンを引き, Vを大きくしていったときのPとV
(2) Vを一定に保ちながら加熱し, Tを上げていったときのPとT
①
②
③
④
⑤
P
P
P
P
P
V または T
V または T
V または T
V または T
V または T
(21 玉川大 改)

233. 水蒸気圧のグラフ･･･
解答 (1) ① (2) ③
解説 気液平衡の状態では、気体と液体
が共存しており、 その蒸気が示す圧力は,
その温度での(飽和) 蒸気圧に等しくなる。
(1) 気液平衡の状態から体積を大きくす
ると,蒸発が進む。 気液平衡の状態が保た
れている間は,圧力Pは水蒸気圧で一定と
なる。 水がすべて蒸発したのちは, ボイル
の法則 (PV=一定) にしたがって 圧力P
体積Vに反比例して減少する。
P
すべて蒸発
ボイルの法則
PV=一定
|水蒸気圧
で一定
V
液体と気 気体のみ
体が共存
P すべて蒸発
P=nRT
V
この変化を示すグラフは①である。
(2) 気液平衡の状態から温度を上げてい
くと, 蒸発が進む。 気液平衡の状態が保た
れている間は,その温度での水蒸気圧を示
すので,圧力Pは蒸気圧曲線にしたがって
増加していく。 水がすべて蒸発したのちは、
気体の状態方程式PV=nRT にしたがい、
圧力Pは絶対温度Tに比例して増加していく。
この変化を示すグラフは③である。
蒸気圧曲線に
沿って変化
T
液体と気 気体のみ
体が共存
OP= nRT
V
から、
n, R, Vが一定なので、
kとすると,
P=kT
となる。
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気体 水蒸気圧 高二 化学