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①温度計の位置が違う
この実験では沸騰して蒸発して気体になったものの温度を知りたいので、ここでは気体の温度を正確に測るために枝の近くに温度計を設置します
②冷却水の向きが違う
リービッヒ冷却器といいますが、気体の管の周りに水を通すことで気体を冷たくして凝縮(液体の形に)しています。これを上から流すのと下から流すのでは熱の吸収率が違います。上から流すと少しだけ、気体の入っている管と接触しますが、したから徐々に貯めていくと全ての管が冷却水に接しており、効率的に冷却が可能になります。また、しっかりと冷却できなければ液体になる量も少ないわけですから、しっかりと冷却することにメリットがあるわけです。
③三角フラスコにゴム栓をしている
丸底フラスコの中の溶液を温めて、それを蒸発させているのでもちろんそのせいでフラスコ内の圧力は高くなります。よって、全てをふさいでしまうと内圧がとても高くなってしまうことがあるので、実験装置の破損につながるからゴム栓はしません。
(PV＝nRTを考えると、Vが大きくなるとPは反比例するので、圧力は大きくなるとわかるわけです。)
もし火力がとても強かったら一瞬のうちに気体に変わってしまうだろうし、そんなに火力が強くなくても、凝縮スピードよりも蒸発スピードが速くなってしまったら内圧が高くなっていきます。
「液体になりきれなかった」というのがどのような意味であるかはわかりませんが、凝縮のスピードと蒸発のスピードの差を考えて内圧が高くなることもあり得ると考えたということです。
ご丁寧にありがとうございます、理解できました！
ありがとうございます！③は、冷却器でひやされても液体になりきれなかった水蒸気（気体）で圧力が上がるということでしょうか？