Question

や

どうして20℃から10℃をひくのですか？

空気の水への溶解は,水中生物の呼吸 (酸素の溶解) やダイバーの減圧症 (溶解した窒素の遊離) などを
理解するうえで重要である。 1.0 × 105 PaのN2 とO2 の溶解度 (水1Lに溶ける気体の物質量)の温度変
化をそれぞれ図1に示す。 N2 とO2の水への溶解に関する後の問い (ab) に答えよ。 ただし, N2 と
O2 の水への溶解は, ヘンリーの法則に従うものとする。
a
1.0×10 PaでO2が水20Lに接している。 同じ圧力
2.5
で温度を10℃から20℃にすると, 水に溶解している
O2 の物質量はどのように変化するか。 最も適当な記述
次の①~⑤のうちから一つ選べ。
① 3.5×10mol 減少する。
②7.0×10-mol減少する。
変化しない。
④ 3.5×10mol 増加する。
溶解度 〔×10mol/1L水]
2.0
1.5
-O2
1.0
0.5
N2
01
⑤ 7.0×10 - mol 増加する。
合
合
0
0
10 20
30 40 50 60 70
温度 [℃]
80
図 1 1.0 × 105PaのN2O2の溶解度の温度変化
第1編
物質の状態

a 図1より, 10℃, 1.0×10 Pa における O2 の溶解
度は1.75×10-3 mol/1L 水, 20℃, 1.0×10 Pa に
おける O2 の溶解度は1.40×10mol/1L 水となる。
2.5
2.0
1.5
1.0
O₂
溶解度 〔×10mol/1L水]
N2
0.5
0
0
10 20 30 40 50 60 70 80
温度 [℃]
O2に接する水の体積は20Lなので,
1.4×10mol/1L水×20L
20℃における溶解量
=-7.0×10-3mol
-1.75×10mol/1L水×20L
10℃における溶解量
よって、最も適当な記述は,②。