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例題 50
水蒸気を含む気体
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つrde:
気体の体積を 2.0L にしたとき,容器内の全圧は何 Pa か。
交器内の水をすべて蒸発させるには,気体の体積を何L以上にすればよいか。
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え方 窒素の圧力はボイルの法則に従って
変化するが、水蒸気の圧力は水が共存してい
る間は、空間の体積には無関係に, 飽和蒸気
圧(一定)であることに留意する。
液体の水が残っているので,水蒸気の分
圧は27℃の飽和蒸気圧 3.0×10° Pa である。
気体の体積が変化しても,液体の水
が存在する限り、水蒸気の分圧は3.0×
10° Paのままである。よって,全圧は、
9.0 × 10' + 3.0× 10° = 9.3 × 10*(Pa)
(3) 0.010mol の水がちょうど蒸発したとき
水蒸気の分圧は 3.0 × 10° Pa である。その
ときの気体の体積Vは,気体の状態方程
: PN, = P-PH,o
= 6.3 × 10 - 3.0 × 10°
= 6.0 × 10°(Pa)
(2) ボイルの法則より,窒素の分圧 PN, は,
6.0 × 10° × 3.0 = PN, × 2.0
式 PV = nRTから求められる。
三
3.0 × 10° × V= 0.010 × 8.3 × 10° × 300
三
V= 8.3(L]
解答(1) 6.0× 10'Pa(2) 9.3× 10'Pa
: PN, = 9.0 × 10°[Pa]
(3) 8.3L
例頃51
混合気体の燃焼