気体

水上置換の気体の問題

2015年1月7日 19時43分


問1
a
  水面を一致させているので、メスシリンダー内と外の気圧が同じになっています。
  メスシリンダー内は水蒸気で飽和されていると考えて良いです。
  メスシリンダー内のCOの分圧+水蒸気の分圧=大気圧 ですから
  PCO=1×10 - 4×10
        
=1×10 - 0.04×10
        
=0.96×10 
       =9.6×10(Pa)
  体積は250mLですね。
  27℃、1×10Paのもとだと体積は何mL?
  ボイルの法則の式に代入するのが普通ですが、次のやり方がちょっと早いです。
  250mL×(9.6×10/1×10 )=240mL
  「圧力と体積は反比例」を使いました。
答[1]⑤


  体積を125mLつまり 1/2 倍に圧縮するのですから、
  COの圧力は2倍になります。
  しかし、水蒸気は元々飽和状態だったので、圧縮しても飽和状態です。
  この時の水蒸気の圧力は27℃の飽和蒸気圧、つまり圧縮前と同じになります。
  よって、圧縮後の全圧Pは
  P=9.6×10×2 + 4×10
   =1.92×10 + 0.04×10
   =1.96×10(Pa)
答[2]③
  圧縮しても圧力が変わらないってどういうこと? 水蒸気はどこかへいっちゃったの?
  って思いませんか?
  水蒸気の一部が水滴に変化したのです。
  (温度に応じた)決まった量しか水蒸気になれない訳ですから
  圧縮すると、一部水滴になっていき、水蒸気圧が保たれる、という訳です。