「空気は窒素と酸素が体積百分率80:20」などの言い方をしますが、1Lの容器にこの空気が入っていたと

「空気は窒素と酸素が体積百分率80:20」などの言い方をしますが、1Lの容器にこの空気が入っていたとして、酸素も窒素も体積は1リットルだと思いますがなんか矛盾している気がしてならないです。

No.6 回答者： tknakamuri 回答日時： 2023/08/30 09:16

>酸素も窒素も体積は1リットルだと思いますが

それで良いですよ。
実際、理想気体では互いに干渉しないので、
それぞれ1リットルとして分圧を計算できますし
それでだいたい現実と合います。

混ざったもののそれぞれの体積というのは
簡単に定義できるものではありません。

80:20 はそれぞれ単独で同一の気圧とした際の体積比です。

No.5 回答者： yhr2 回答日時： 2023/08/29 23:12

「同じ圧力、温度」であれば「体積が 0.8リットル、0.2リットル」だし、

「同じ体積、１気圧」であれば「分圧が 0.8気圧、0.2気圧」といいことです。

いずれにせよ「分子の個数で 80:20」ということです。
化学用語でいえば「モル比で 80：20」ということ。

No.4 回答者： kairou 回答日時： 2023/08/29 20:56

「空気は窒素と酸素が体積百分率80:20」ならば、

1L の空気の中は 窒素が 0.8L , 酸素が 0.2L になる筈です。
実際に 分離実験は 不可能でしょうが。
もし「酸素も窒素も体積は1リットル」とすれば、
そうなる様に 酸素と窒素の 濃度が薄くなる筈です。

No.3 回答者： heidfeld 回答日時： 2023/08/29 20:37

体積1Lの閉じた空間中に窒素分子と酸素分子が混ざり合って入っている状態(混合気体)をイメージするとき、例えばそこから酸素分子だけを消しても、ただそこの密集度がややスカスカになるだけでその空間の大きさ(1L)は変わらないですよね。

でも酸素分子を消したぶんだけ、その体積1Lの気体の圧力は下がりますよね。

それだけ酸素の分圧が減ったからです。

No.2 回答者： trajaa 回答日時： 2023/08/29 20:12

『酸素も窒素も体積は1リットルだと思います』この仮定が間違えているのです

その１リットルに、酸素だけ入ってているのですか？
別の言い方すると酸素１００％なのですか？
酸素１００％なら線香などが爆発的に燃焼しますけど・・・・

現実には容易では無いけど、空気１リットルを純酸素と純窒素に分離したら
それぞれ200mlと800mlの体積になるのです

No.1 回答者： mimon01 回答日時： 2023/08/29 20:10

等温等圧の窒素0.8Lと酸素0.2Lとが混合した状態を表した表現です。