空気の体積を求める問題。 理科。

以下の問題の答えは合ってるでしょうか？①②⑤は答えがあっているでしょうか？　③④は答えもわかりません。

問　0℃で1911cm^3の空気がある。次の計算をせよ。
①10℃のときの空気の体積を求めよ。
②25℃のときの空気の体積を求めよ
③空気の体積が1092cm^3のとき温度は何℃であると考えられますか。
④空気の体積が3549cm^3のとき温度は何℃であると考えられますか。

①答え70cm3 ②答え175cm3 ③　④

問　0℃で1365cm^3の空気がある。次の計算をせよ。

⑤空気の温度が4℃下がったとき体積は何cm^3になりますか。

⑤答え75cm3

No.3 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2024/04/02 18:29

圧力は標準大気圧で一定なのでしょうね。

その場合には、「シャルルの法則」で、体積と「絶対温度」が比例します。

0℃ = 273.15 K
従って、
① 10℃ = 283.15 K なので
273.15[K] : 283.15[K] = 1911[cm^3] : V1[cm^3]
　→　V1 = 1980.96･･･ ≒ 1981 [cm^3]

あなたは、どうやって計算したのか知りませんが「体積増加分」だけを計算しているみたいですね。
273.15[K] : 10[K] = 1911[cm^3] : ΔV1[cm^3]
　→　ΔV1 = 69.96･･･ ≒ 70 [cm^3]
どこからこんな計算を思いついたのでしょうか？
その発想を知りたいです。

② 25℃ = 298.15 K なので
273.15[K] : 298.15[K] = 1911[cm^3] : V2[cm^3]
　→　V2 = 2085.903･･･ ≒ 2086 [cm^3]

③ 273.15[K] : T3[K] = 1911[cm^3] : 1092[cm^3]
　→　T3 = 156.085･･･ [K] = -117.064･･･ [℃] ≒ -117 [℃]

④ 273.15[K] : T4[K] = 1911[cm^3] : 3549[cm^3]
　→　T4 = 507.278･･･ [K] = 234.128･･･ [℃] ≒ 234 [℃]

⑤ 空気の温度が4℃下がったとは、
　273.15 K → 269.15 K
になったということなので
　273.15[K] : 269.15[K] = 1365[cm^3] : V5[cm^3]
　→　V5 = 1345.01･･･ ≒ 1345 [cm^3]

　これは①②と違って、何をやってそうなったのか不明。
　どのように考えたのですか？

この回答へのお礼

ありがとうございました！

お礼日時：2024/04/06 17:29

No.4 回答者： himagene 回答日時： 2024/04/02 19:46

問題文の一部を切り取っていませんか？0℃で1911cm^3の空気がどのような状態にあるかで答えは違ってきます。

密閉容器に入っていれば圧力は変化しますが体積は変わりません。
風船のように伸び縮みできる容器の場合は、圧力は変わらずに体積が変わります。

この回答へのお礼

ありがとうございました！

お礼日時：2024/04/06 17:28

No.2 回答者： angkor_h 回答日時： 2024/04/02 17:08

気体の状態は、体積、圧力、温度の相互関係で成り立ちます。

設問では、圧力の扱いが無いので、不適当になります。

圧力を一定に保つという条件下であれば、
> ①答え70cm3 ②答え175cm3
この答えは、温度上昇による体積増加分です。体積全体ではないです。

> ③④は答えもわかりません。
温度による体積変化(気圧一定の下)を逆残すればよいです。
⑤も同じ応用問題です。

この回答へのお礼

ありがとうございました！

お礼日時：2024/04/06 17:29

No.1 回答者： ssawatake 回答日時： 2024/04/02 16:54

①②

1911より減ってるのはおかしい。
温度が上がれば体積が増す（シャルルの法則）

⑤
1365⇒75って減りすぎ

どっちもシャルルの法則で検索する様に。

この回答へのお礼

ありがとうございました！

お礼日時：2024/04/06 17:29