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耐熱容器にドライアイスを入れた時点では、大気圧と耐熱容器内の圧力は同じなので、1.0×10⁵Paとなります。
その圧力をみると、7度では気体になるため、ドライアイスは昇華していきます
Chemistry
มัธยมปลาย
เคลียร์แล้ว
なぜドライアイスが昇華すると分かるんですか？
偏差値20にも分かるように教えてください🙇♀️
問2 物質の状態は,温度と圧力によって決まる。 ある温度と圧力において物質がど
このような状態であるかを示した図を状態図という。図1は, CO2の状態図であ
る。
いま, ドライアイス 4.4g(体積2.8cm²)を容積 50mL の耐圧容器に入れ, 温度
を7℃に保って放置した。 このとき, 容器内の二酸化炭素はどのような状態で
存在しているか。最も適当なものを、後の①~⑥のうちから一つ選べ。ただし,
気体定数はR=8.3×103Pa・L/(K・mol)とする。 25
圧力 ( x 105 Pa)
① すべて固体
④ 固体と液体
74
40
5.3
固体
-56.6
液体
気体
温度(℃)
図1 CO2の状態図
② すべて液体
⑤ 固体と気体
7
31
114
4.4
58
化学
③ すべて気体
⑥ 液体と気体
12
44
VaRT
4.4
44
たしみ
×8.3×103×277
問2 物質の状態
圧力 ( x 105 Pa)
74
40
5.3
固体
P=
-56.6
液体
気体
7
0.050 L
24
***
EN 100
温度(℃)
TE HOTE
THOH
状態図から, 7℃においてCO2 は気体あるいは液体の状態で
存在することがわかる。 容器の容積が50mL (50cm) で,容器に
入れたドライアイスの体積が2.8cmであることから, ドライア
イスを入れた後の容器内には空間があり, 7℃に保つとドライア
イスは昇華して気体になり、容器内の圧力は増加していく。 容器
LUZE
4.4g=0
に入れたCO2 (分子量44) の物質量は
0.10 mol であ
2.44g/mol
るから, CO2 がすべて気体になったと仮定したときのCO2 の圧
カP (Pa) は, 理想気体の状態方程式より、
0.10mol×8.3×10'Pa・L/(K・mol) × (273+7) K
31 60.1
=46.4×10 Pa
DAN
状態図より, 7℃ での CO2 の蒸気圧は40×10Pa であり, 上
記の値 (46.4×105 Pa) は 7℃でのCO2 の蒸気圧より大きいので
CO2 は気体と液体が共存している気液平衡の状態になると判断
46
できる。
なお, 固体と液体の体積はあまり変わらないので、仮にCO2 が
すべて液体になったとすると, 液体の CO2 が容器内を満たすこ
とはなく空間が存在する。 そのため, CO2 は 「一部が蒸発して気
液平衡の状態で存在する」 または「すべて蒸発して気体のみが存
在する」 のいずれかになると考えることができる。
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