44 物質の三態・気体の法則 57. <蒸気圧と液体の量〉 下の問い (1)~(4) に有効数字2桁で答えよ。 ただし, 60℃ および 90℃における飽和水 蒸気圧はそれぞれ 2.0×10 Pa, 7.0 × 10 Pa として, 原子量は H=1, O=16, 気体定数 は8.3×10°Pa・L/(mol・K) を用いよ。 (N) 容積 10Lの容器Aの内部を真空にして水 3.6gを注入し、容器内の温度を90℃に 保ったとき, 容器A内の圧力は何Paとなるか。 (2) 容器Aの内部を真空にして水 3.6gを注入後、容器内の温度を60℃に保ったとき, 容器A内に液体として存在する水は何gか。 (3) 容積が20Lの容器Bの内部を真空にして水 3.6gを注入後、容器内の温度を60℃ に保ったとき, 容器B内に液体として存在する水は何gか。 (4) 20℃で容器Aに乾燥した空気を満たして 5.0×10 Pa とした。次に水3.6gを注入 し、容器内の温度を60℃に保ったとき, 容器A内の圧力は何Paとなるか。 [05 東京薬大〕

よって, 液体の水は, 3.6-2.60=1.0(g) (4) 容器内の圧力 (全圧)は水蒸気と空気の圧力の和である。 水蒸気の 圧力は 2.0×104 Pa ((2)参照) である。 空気は体積一定のまま温度が 20℃ から 60℃に上がるから, 圧力は絶対温度に比例して上昇する。 333 5.0 x 104 × ≒5.68×10^ (Pa) 293 よって、全圧 = 2.0×104 +5.68 × 10 ≒7.7×104 (Pa)