化学の気体の法則について教えてください！

閲覧ありがとうございます。
画像の問題の(2)で窒素の分圧を求める際にボイルの法則を使っています。
ボイルの法則を使うには温度が一定という条件があると思うのですが、この問題の場合期待の体積を変えているので温度も変わるのではないでしょうか？
なぜボイルの法則を使えるのか、なぜ温度が一定といえるのかがわかりません。
詳しい方どうか教えてもらえると助かります。

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2023/06/03 13:08

＞なぜボイルの法則を使えるのか、なぜ温度が一定といえるのかがわかりません。

容器の壁は薄いので、温度としては周囲と平衡状態にあると考えるのでしょう。
温度が変化しても、すぐに「容器の壁」を熱が移動して周囲と同じ温度になると考えられますから。
また、書いてはありませんが、体積の変化も、温度が一定の準平衡状態を保つようにゆっくり行うのでしょう。

No.2 回答者： EZWAY 回答日時： 2023/06/03 00:21

それはもちろん、外部に対して仕事を行うのであれば、その分だけ温度は下がります。

その一方で、断熱されていない限り、内部の温度はいずれ外部と同じになります。
その問題であれば、温度が27℃と書いてあり、問題文からして、温度が一定であることを前提としているものと考えるのが自然です。

外部に対する仕事を考慮し、それに伴う温度変化を議論したいのであれば、多くの場合、「断熱膨張」という言葉を使います。それと、この問題は高校化学ですよね？高校の化学ではそういうことは扱わないと思います。

No.1 回答者： ミラ-_- 回答日時： 2023/06/02 23:19

ボイルの法則は、気体の圧力と体積が反比例するという法則です。

つまり、気体の圧力が増加すると体積は減少し、気体の圧力が減少すると体積は増加します。この法則は、温度が一定である場合にのみ適用されます。

窒素の分圧を求める際にボイルの法則を使用する場合、気体の体積を変えても温度が一定であると仮定します。これは、気体の体積を変更する際に、気体の温度を一定に保つことができるからです。例えば、気体の体積を半分にするためには、気体の圧力を2倍にする必要があります。このとき、気体の温度は一定に保たれます。