問3 容積 10Lの容器に 20℃で 5.0×10*Pa の窒素が入っている。 この容器に 1.8gの水を加えて 60°℃に保ったとき, 容器内の全圧は何Paか。最も適当な 数値を,次のO~⑥のうちからーつ選べ。 ただし、 気体定数は 8.3×10° Pa-L/(mol·K) とし、 60°℃における水の蒸気圧は 2.0×10*Paとする。 3 Pa 0 6.4×10 の 7.0×10 3 7.2×10 の 7.7×10 6 8.0×10 6 8.4×10

問3 まず,水1.8gがすべて気体であると仮定すると. その圧力は、 気体の状態方程式より、 気体の状態方程式 圧力P[Pal, 体積¥IL) 物質量 # [moll. 温度7 [K). 気体定数 RIPa-L(mol-K)] とおくと、 1.8g 18g/mol ×8.3×10°Pa-L/ (mol·K) x (273+60) K 2.76×10'Pa PV=nRT 10L の関係が成り立つ。 である。この値は、 60℃における水の飽和蒸気圧 2.0×10'Pa を超え ているため、水は一部液体として存在しており. 水蒸気の分圧は 2,0×10° Pa である。 また、 物質量と体積が一定の下では、 気体の圧 力は絶対温度に比例するので、 60℃に保ったときの窒素の分任は、 273+60 5.0×10'× 5,68×10Pa 273+ 20 である。以上より、 容器内の全圧は、 2.0×10+5.68×10*=7.7×10 Pa となり、Oが正解である。 (答) 0