以下の問題の解き方と考え方を教えてください。
問題
体積を自由に変えることができる容器に気体Aが入っている。
温度を一定に保ってこの気体Aを圧縮したところ、
全体積が2Lになったときに、Aが液化しはじめ、
全体積0.5Lで全て液体になった。
全体積が1Lのときに、共存している気体の体積Vgと液体の体積Vlの比
(Vg/Vl)はいくらか。次の中から最も近いものを一つ選べ。
答えは(Vg/Vl)=2です。
たぶんとても簡単なことなんだと思いますが、
どうも理解できませんので解き方と考え方教えてください。
お願いします。
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
Aが液化し始めてからすべて液になるまでの間、この系は温度一定で、かつ気液が平衡状態にあるので内圧も一定です。
したがって気体の状態方程式pV=nRTを変形したV=nRT/pよりV∝nなので気体の体積とモル数は等価といえます。また、液化が始まったときの体積が2Lで、すべて液化したときの体積が0.5Lであることから、この温度、圧力でAの気体は液体の4倍の体積を持つことがわかります。
もともと2Lあった気体のうちv(L)が液化して気液合計で1Lになったとすると、容器内にはv/4(L)の液と2-v(L)の気体が存在するはずです。したがって
2-v+v/4=1
v=4/3
となり、液の体積は1/3(L)、気体の体積は2/3(L)であることが判ります。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 化学 混合気体のVTグラフの形を教えて下さい 2 2022/04/05 06:41
- 化学 温度変化に伴う圧力と体積の変化について 2 2022/07/25 17:21
- 物理学 物理の問題が分かりません。 解説よろしくお願い致します。 ピストンのついた容器に一定量の気体を入れ、 2 2023/06/20 19:46
- 化学 高校化学 浸透圧の範囲で質問があります。「浸透圧が同じなら移動する水の量は同じ」ですか? 「京大化学 4 2022/06/19 14:11
- 物理学 参考書に圧力-体積仕事の公式として W=-P外部×ΔVが紹介されていました。 そして、この公式を使っ 2 2023/01/25 21:25
- 化学 『水』 4 2022/11/23 10:56
- 化学 化学の分圧の問題です。お助けください。 2 2022/11/07 22:48
- 化学 溶解度積について 1 2023/05/08 20:00
- 物理学 高2物理についてです。 温度を保ちながら体積を3V0からV0に圧力を1/3p0からP0に変えた(気体 2 2023/08/28 19:49
- 化学 【至急】食塩水の密度の求め方 4 2022/09/04 19:42
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
おすすめ情報