Question

よー

解答でわからないところがありました。なんで容器Ｉ容器Ⅱの圧力は常に一定なんですか？隔壁が動いてるから圧力が一定にならない瞬間があると思ったのですが...

もう
から100℃まで
するか。最も
2図1に示すように, 容積2V (L)の容器が,自由に動くことができる隔壁で部
Iと部屋Ⅱに仕切られている。 容器内の温度は常に To (K)に保たれており,
はじめ, 部屋 I には 1.0×10 Paの空気 Vo (L) が、 部屋IIには 1.0×10 Paのプ
ロパン Vo (L)が封入されている。この容器の部屋Iに注入口から空気を少しず
つ注入していったところ隔壁が移動し、やがてプロパンの液体が生じ始めた。 プ
ロパンの液体が生じ始めるまでに注入した空気の体積は, To (K), 1.0×10 Pa
で何Lか。最も適当な式を,後の①~⑤のうちから一つ選べ。 ただし, To (K)
におけるプロパンの飽和蒸気圧は1.0×10 Pa とする。 また, 隔壁および空気の
注入口の体積は無視できるものとする。
8
L
部屋 I
隔壁
部屋 Ⅱ
空気 VdL)
1.0×105 Pa
100
100
空気の
注入口
Vo (L)
プロパンVOL
1.0×105 Pa
Vo (L)
図1 自由に動くことができる隔壁で仕切られた容器
① 9.0 Vo
② 12 Vo
③ 15 Vo
④ 18 Vo ⑤ 21 Vo

問2 気液平衡
部屋Iと部屋 II は,自由に動くことができる隔壁で仕切られて
LDSTOLOV
い
気液平衡と飽和蒸気圧
いるので,部屋Iの圧力と部屋ⅡIの圧力は常に等しい。650101=Jlxel*0x0l
部屋Iに空気を注入していくと、部屋Ⅰの容積が大きくなり,
部屋 IIの容積が小さくなっていく。このとき, 部屋Ⅱのプロパン
の圧力が次第に大きくなり、やがてその圧力が飽和蒸気圧である
1.0×10° Pa に達すると、 プロパンの液体が生じ始める。さらに部
屋Ⅱの容積が小さくなると, プロパンの液体が観察され,プロパ
ンの気体がすべて液体になるまで, 部屋Iと部屋Ⅱの圧力は 1.0
× 10°Pa (プロパンの飽和蒸気圧) に保たれる。
xor=
単位時間当たりに蒸発する分子の数と
凝縮する分子の数が等しくなり, 見かけ
上, 蒸発も凝縮も起こっていない状態を
気液平衡といい, このときの蒸気が示す
圧力を飽和蒸気圧(蒸気圧)という。
温度が一定のとき, 飽和蒸気圧は一定
であり,共存している液体の量や気体の
18体積に関係しない。 また, 蒸気の圧力
(分圧) がその温度での飽和蒸気圧を超え
ことはない。

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

さ

現実の実験ではおっしゃる通りになります。ですが、理想的な思考実験ですので、模範解答の通りとなっています。
理想的な思考実験では、圧力差が生じた瞬間に、隔壁が即座に動いて圧力を等しくすると考えます。つまり、動いている最中でも圧力差が存在している時間は0に近く、常に釣り合い状態にあるとみなします。

よー

なるほど！ありがとうございます！🙇‍♂️