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11:46 1月13日 (月)
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化学
よって, 圧力Pは、 体積が100mL から 50mL で
は、ボイルの法則にしたがって体積に反比例し、
50mL から 20ml では一定になる。
問2 ボイル・シャルルの法則と性質
29 3
ボイル シャルルの法則を用いてきちんと計算
できる力を問う。
一方、操作では、ピストンを引き上げたので、体
積が大きくなり気体の圧力は小さくなる。 全圧を
12倍に変化させたので、
1000hPa から 500hPa に
のまま変化しない。 全圧が1600hPa なので、 アルゴ
の分圧は1600x) (hPa)である。
操作1
求める圧力をy (Pa) とすると, ボイル・シャルル
したがって, アルゴンの分圧は(1000-xx
の法則より。
1.0×10 Pax100mL
yx50mL
になる。
(273+77) K
(273+27) K
1.0×10 Pax100mL×350K
300 KX50 mL
≒2.3×10‘Pa
Point! ボイル・シャルルの法則
アルゴンと水蒸気の分圧はいずれも 1/2倍に変化する。
[hPa]
ここで、アルゴンの分圧と体積を整理すると、 操作
Iの後は (1600-x) [hPa] で V, [L], 操作Ⅱの後は、
(1000-x)×1(hPa) で V2 [L]
2
容器内のアルゴンは気体の物質量が常に一定である
からボイルの法則が成り立つ。
問4
ピストン付きの密閉容器がある。室温でアルゴンと少量の水を入れ、容器
内の気体の圧力を1000 hPa に保ったまま加熱していくと, ある温度に達し
たときにちょうど液体の水がなくなった。 この温度に保ったまま次の操作
III を行った。
操作Ⅰ ピストンを押し下げて、 容器内の気体の圧力を1600 hPa に保った
とき、気体の体積はV,(L)であった。
000
操作Ⅱ ピストンを引き上げて, 容器内の気体の圧力を500 hPa に保った
とき、気体の体積は V2(L)であった。
250
6%
編集
2日前
一定量の気体の体積Vは圧力に反比例し、絶
対温度に比例する。この法則は,物質量が一定
で変化しないときに用いる。
して
P.Y
T
(1600-x) x V, = (1000-x)×
ここで,V2はVの4倍であるから, V24V,
これを上の式に代入すると,
×/×4
V₂
31
V2 が V の4倍であるとすると、この温度における水の飽和蒸気圧は何hPa
か。 最も適当な数値を,次の①~⑤のうちから一つ選べ。 ただし, 液体の水
の体積は無視できるものとする。
hPa
問3 蒸気圧と分子間力30 ① 科学的考察!
分子間力と沸点の関係を正しく理解しているか
を問う。
(1600-x) × V, = (1000-x) ×/× 4V
∴x=400hPa
① 200
② 300
③ 400
④ 500
⑤ 600
Point! ボイルの法則
一般に,分子間力が大きい物質ほど沸点が高くなる。
したがって、 沸点の高い順のA>B>Cが, 分子間
力の大きい順になる。
一定温度では、一定量の気体の体積は圧力に
反比例する。
一定温度において,P, [Pa). V, [L]の気体を.
P, (Pa). V, [L] に変化させたとき.
問4 飽和蒸気圧31 ③
飽和蒸気圧の計算が正しくできるかを問う。
1000hPa に保ったまま加熱していき ある温度に
達したときにちょうど液体の水がなくなったので,こ
のとき、容器内の水蒸気はちょうど飽和しており,そ
の分圧はこの温度における飽和蒸気圧に等しい。 この
飽和蒸気圧をx [hPa) とすると, アルゴンの分圧は,
全圧からそれを差し引いた圧力、すなわち,
(1000-x) (hPa)である。
操作Ⅰでは、ピストンを押し下げたので、体積が小
さくなり気体の圧力は大きくなる。 しかし、 水蒸気は
飽和しているから,その分圧は飽和蒸気圧(x [hPa))
P,XV=P, XV2 が成り立つ。
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(ooh la
1600h Vi
100h.
V1=1600hPa
4V1=500hPa.
500.44,
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(第4回-8)
(第4回-20)
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