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物理 高校生

物理の熱力学についての質問です。図11-6のIでは圧力がp0となっています。でも単原子分子の理想気体を封入する前もピストンはSの位置で不動、つまり、理想気体を封入する前に存在した気体の圧力はp0であったということになると思います。そうすると、理想気体の圧力がp0であるから、... 続きを読む

出題パターン 39 ばねつきピストン 断面積がSのシリンダーが鉛直に立ててある。 ピ ストンとシリンダーの底とは自然長がんのばねで 結ばれている。 またシリンダーの底から測って高さん ピストンw の位置にストッパーsがある。このシリンダー内に, ある量の単原子分子の理想気体を, その圧力が大気圧 ばね× と同じp になるまで封入した。 このときピストン はストッパーsの位置にあり、 絶対温度は T であっ た (状態Ⅰ)。 次に封入気体をゆっくりと加熱したところ, 温度が2T となったところ でピストンは上昇を始めた (状態ⅡI)。 さらに加熱したところ, 温度が6T となったときピストンは h だけ上昇した (状態Ⅲ)。 (1) ピストンの質量を求めよ。 重力加速度の大きさを g とする。 (2)状態Ⅰから状態Ⅱまで気体のした仕事を po, S, hで示せ。 (3)状態Ⅰから状態Ⅲまでに加えられた熱量を po, S, んで示 解答のポイント! ばねの伸びと圧力の増加分は比例するので,Ⅱ→Ⅲのか-Vグラフは直線。 解法 (1)~(3) 熱力学の解法3ステップで解く。 状態 I : po・Sh=nl Ⅱ:pSh=n_ Ⅲ: pa S.. 2 ①②をた ⑦を④に代 ① ③を辺 ⑧ ⑨を⑤ STEP2 ↑ 4po 2pol po 0 STEP STEP1 各状態のp, Vn.Tを図示する。ピストンWの質量を M, ばね 定数をとする。 AU= I I III 大気圧 PS4 k ←I PIS 上昇し Po n eeeeee 24 Sh 126 漆原の物理 熱力学 (定 はじめる = (N-POS Mg P1 n heeeeee pos (T Sh 43250 Mgd II- 2T 6T Iから 伸び 1/ h W 図 11-6 lom] [-w +5-1x( Q

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化学 高校生

問5の問題で吸熱方向に移動するのはわかるのですがpv=nRtでv一定のままtが大きくなるのでPも大きくなってしまうため右方向にも平衡が進むのではないかと思ってしまいました。どのように考えれば良いのか教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

次の文章を読み, 下記の問1~ 問5に答えよ。気体Xのモル濃度は [X] [mol/L], 分圧は Px [Pa〕, 気体定数は R 〔Pa・L/(K・mol)] で表すものとする。 温度と容積を変えられる反応容器中で,水素と窒素とアンモニアの気体が絶対温度T [K]で 平衡に達している。 N2 + 3H22NH s …① この反応の濃度平衡定数Kc は, [NH3] 2 Kc= [N2] [H2] 3 分圧で表した平衡定数である圧平衡定数 Kp は, (PNH3 ) 2 Kp= PN2X (PH2 ) 3 で表される。 L/(K・mol)とし、か 問1 気体Xの物質量を nx [mol], 反応容器の容積をV[L] とし,Xのモル濃度[X] [mol/L] をnx と Vを用いて記せ。 Kc KP 問2 2つの平衡定数の比 を, RとTを用いて記せ。 ein とする。 夜の 問3 温度をT 〔K], 反応容器の容積をV[L]に保ったまま、上記の平衡混合物にアルゴンを 添加し,新しい平衡状態に到達させた。 この操作により, アンモニア分圧はどのようにな るか,理由とともに40字以内で記せ。 クロース水 問4 問3の状態にある平衡混合物を,温度をT [K] に保ったまま、反応容器の容積をV[L] から減少させ,新しい平衡状態に到達させた。この操作により, 窒素分圧はどのように変 化するか, 理由とともに60字以内で記せ。 問5 ①式の可逆反応のうち正反応は発熱反応である。 問3の状態にある平衡混合物を含む反 応容器の容積を V[L]に保ったまま、温度をT [K] から上昇させ、新しい平衡状態に到達 させた。この操作により, 水素の分圧はどのように変化するか, 理由とともに60字以内 で記せ。

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理科 中学生

①答えAD 水に溶けやすい気体は水に溶けてペットボトル中の気体の体積が減ってペットボトル内の圧力が大気圧よりも小さくなったからですか?

(4) 気体A~Eおよび二酸化窒素について, におい, 密度, 気体の集め方 その他の特徴や用途を,表にま とめた。なお,気体A~Eはそれぞれ, アンモニア,二酸化炭素、塩化水素、酸素, 水素のいずれかであり, 密度は25℃での1cmあたりの質量で表している。 表 気体 A B C D E 二酸化窒素 におい 刺激臭 なし なし 刺激臭 なし 刺激臭 [g/cm³] 0.00150 0.00008 0.00131 0.00071 0.00181 0.00187 気体の 集め方 下方置換法 水上置換法 水上置換法 上方置換法 下方置換法 水上置換法 その他の 水溶液は酸性 特徴や用途を示す。 すべての気体 ものを燃やす の中で最も密はたらきがあ 度が小さい。 る。 肥料の原料と して利用され消火剤として水に溶けやす 利用される。 い。 る。 から ①空のペットボトルに気体Eを十分に入れた後, すばやく少量の水を加え, すぐにふたをして振ると, ペットボトルがへこんだ。 これはペットボトル内で, ある変化が起こったことが原因である。 これを, 気体Eのかわりに気体A~Dをそれぞれ用いて行ったとき, 気体Eを用いたときと同じ原因でペッ トボトルがへこむものはどれか。 A~Dからすべて選び、 記号を書きなさい。 ((1)

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化学 高校生

問1で水蒸気圧を考慮していないのは何故ですか...?教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

3 次の実験操作(1)~(5)を行った。 (1) 27.0℃、1.01×10 Pa の空気中で、コックつきの500mL mL容器の中に27.0 の中に27.0℃の水 (2) 操作(1)の後、 コックを開いたまま500mL容器を加熱して、 容器中の水と気体の 100mL を入れた。このとき、容器中の気体を気体Aとする。 温度を77.0℃にした。このとき、容器中の気体を気体Bとする。 (3)操作(2)の後、コックを閉め、 容器中の水と気体の温度を20℃にした。 き、容器中の気体を気体Cとする。 このと (4) 操作(2)の後、 容器中の水と気体の温度を77.0℃に保ったまま、容器中の圧力を 4.16×10 Pa にまで減圧し、 コックを閉めた。 このとき、 容器中の気体を気体Dと する。 (5) 操作(4)の後、 容器中の水と気体の温度を27.0℃にした。 このとき、 容器中の気 体を気体Eとする。 (1) (2) (3) 大気圧: 1.01 × 10 Pa 大気圧:1.01 × 10 Pa コック開 コック開 500mL容器 加熱 冷却 気体B 気体 C 77.0 °C 27.0 °C 水 水 気体 A 27.0°C ¥400 100mL の水 ← コック閉 必要であれば、 表の水蒸気圧と温度の関係を用いよ。 なお、 気体A~Eは、窒素 と酸素と水蒸気のみからなり、 理想気体とみなせるものとする。 また、窒素と酸素 るものとする。 は水に溶解しないもの しないものとし、 すべての操作において水(液体) は容器中に存在してい 17.0 27.0 温度 (℃ 37.0 水蒸気圧 〔×10¾Pa] 1.9 47.0 3.5 6.2 57.0 10.5 17.2 67.0 温度 [℃] 77.0 87.0 水蒸気圧 〔×10°Pa] 97.0 27.2 41.6 107.0 62.1 90.5 128.7 問1 気体Aに含まれる分子の物質量の合計を有効数字2桁で求めよ。 問2 気体Bに含まれる窒素の分圧および酸素の分圧はそれぞれ何 Paか。 有効数字 平衡状態にあるとする。 2桁で求めよ。 なお、 窒素と酸素の物質量比は4:1であるとし、気体Bは水と 問3 気体Cに含まれる水蒸気の分圧と気体Cの全圧はそれぞれ何 Paか。 有効数字 2桁で求めよ。 なお、 操作(3)において、 水(液体) の体積変化は無視してよい。 問4 気体Dに含まれる水蒸気の分圧は何Pa か。 有効数字2桁で求めよ。 問5 気体Eに含まれる水蒸気の分圧と気体Eの全圧はそれぞれ何 Pa か。 有効数字 6 2桁で求めよ。 500mL容器のかわりに250mL容器を用いて、 操作 (1) および(2)を行った。 気体 Aに含まれる分子の物質量、 気体Bに含まれる窒素の分圧および酸素の分圧は 減圧 500mL容器を用いた場合に比べてそれぞれ何倍になるか。 有効数字2桁で求 (4) (5) よ。 圧力: 4.16 × 10'Pa コック閉 コック閉 次の図は、カルシウムとその化合物の相互関係を示したものである。 cacl Paso 冷却 H2SO4 気体D 気体E B C 77.0°C ← CaS 27.0°C HCI HCI Calothi H2O CO2 Do 図 実験操作の概略 Ca A Caca CO2, H2O. 加熱 H2O 加熱」 COOF

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