3気圧で1リットルの理想気体が密閉容器中に入っている。このとき温度は27℃であった。この気体の体積を同じにしたまま、温度を177℃にあげた。次に、体積を2倍にして温度を127℃にした。このときの圧力はいくらか。

できれば、理想気体が何なのかって所から教えていただければ幸いです。

A 回答 (4件)

理想気体とは気体の分子に体積が無く、温度を下げたり、圧力を


上げたりしても状態変化しない想像上の気体です。
体積があったり、状態変化する気体だと少し複雑な式になるので
理想気体を持ち出しているのだと思います。
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PV = nRT


というのを習った覚えがあると思います。
ここでPは圧力、Vは体積、nは気体分子のモル数、
Rは定数、Tは気体の温度(絶対温度)です。
この式を理想気体の状態方程式といいます。
この式に従うような理想的なふるまいをする
(考えるのに都合がいい??)気体のことを理想気体といいます。
0℃、1気圧で1モルの時に22.4リットルというのがそれです。
(上の式に当てはめてみればRがどういう値かも分かるでしょう?)

で、この問題では気体の出入りはありませんのでnは一定。
当然Rも定数ですから一定です。

最初の状態を状態1(P1=3気圧、V1=1リットル、T1=27℃)
次の状態を状態2(P2=?、V2=1リットル、T2=177℃)
最後の状態を状態3(P3=?、V3=2*V1=2リットル、T3=127℃)
とするとそれぞれ以下の式が成り立っていることになります。

P1V1 = nRT1 (1)
P2V2 = nRT2 (2)
P3V3 = nRT3 (3)

最後の状態さえ分かればいいのであれば、(1)と(3)の
2つの式を使ってnRを消去し、P3 = の形にして
条件の値を当てはめればOKです。温度は絶対温度で表すことをお忘れなく。
(0℃は絶対温度で約273Kです。本当は端数がつくのですが問題からして
ここは273Kとして解いてOKだと思われます。)

答えは既にLuckycatsさんがお答えになっているようですのでそちらを。
(しかし皆さん速いですね。私がもたもた書いているうちにもう解決していました。
でも書いたのに癪だから書き込んでおきます。)
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レポ-トか何かでしょうか。

ご自分で考えられた方がためになると思いますので,簡単なアドバイスだけ。

「理想気体の状態方程式」あるいは「ボイルの法則」,「シャルルの法則」,「ボイル・シャルルの法則」等はご存知でしょうか。

これらについて,教科書あるいは参考 URL のペ-ジ「楽しい高校化学(第2章-第3講 気体の状態方程式)」を見直してみて下さい。

理想気体の「圧力」と「温度」の関係,「圧力」と「体積」の関係,はどうなっていますか。これを使えば答えが・・・・・出るはずです。

いかがでしょうか。これでわからなければ,上記のどこがわからないかを補足して下さい。

参考URL:http://www.yamamura.ac.jp/chemistry/chapter2/lec …
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 理想気体は、貴方が扱っている範囲では、ボイル-シャルルの法則が成立する気体です。

また、内部エネルギーが密度によらず温度だけの関数になる気体です。
 ボイル-シャルルの法則は、気体の状態式
  pv=νRT
を示します。ここで、ご存じのようにp:圧力、v:体積、T:絶対温度でR:気体定数、ν:モル数となります。Rは定数ですから、モル数が同じならば上の状態式から
  pv/T=p’v’/T’
の関係が導き出されます。

 ご質問の件ですが、
 状態1 3気圧 1リットル  27℃(273+27=300K)
 状態2 X気圧 1リットル 177℃(273+177=450K)
に移行する場合、上式に代入すると
  3気圧・1リットル/300K=X気圧・1リットル/450K
となり X=4.5気圧が求められます。
 更に
 状態2 4.5気圧 1リットル 450K
 状態3 Y気圧 2リットル 127℃(273+127=400K)
に条件を変えると
   4.5気圧・1リットル/450K=Y気圧・2リットル/400K
となり Y=2気圧が求まります。

 これらは、状態式の基本ですから類似の問題を多く解いて、良く理解して下さい。


 

  
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もしも圧力がつり合っていないのであれば、つり合うポイントまで移動するだけのことです。

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すると、トコロテンは、いつまでも縮み続けます。

私達の体のことを考えてみてください。
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QZ会と中学受験

首都圏で中学受験を考えています。

基本的には中学受験専門の塾を考えています。
他に、個別指導や家庭教師も、調査をしています。

Z会の通信教育は中学受験に対してはどうなのでしょうか?
大学受験では、Z会は通信教育界の最高峰ですよね。

Aベストアンサー

Z会の資料には、はっきりと中学受験対応になっていないと書いてあったと思います。以前お試しで教材をいただいたのですが、やはり教科書レベルという感じで分量も多くありません。私個人の感想では中学受験にはチョッと足りないかなという感じがします。

中学受験には学校で習う基礎・基本を使って解く応用問題を、短い時間で解くことが求められるます。そういう指導を小学生に通信教育でするのは難しいかもしれません。(?)

過去問題を見ると、学校のレベルでは出てこないヒッカケ問題や、ひねり問題が多いので、中学受験に強い塾や家庭教師などで、コツのようなものをしっかり教えてもらったほうが速いのではという感じがします。(時間をかけてじっくり取り組めば解ける問題も多いかもしれませんが、受験となるとスピードと正確さが求められますし、問題によっては「どうしてこんなこと聞くの?」というようなものもありますし・・・・)

でも独学で合格する人もいるのですから、学校レベルをZ会で習得し、プラスアルファーを他の教材等を用いて学習する方法もあるかもしれません。・・・・ただし、通常受験する子供たちは学校レベルの学習を、学校よりかなり早く終えて、難しい問題をやっていくので、毎月来るZ会ではどうかなと心配もありますが。

参考のページも下に書きます。

参考URL:http://www.mrsnet-jp.com/study/gakuryoku_up/200304/200304_1.html

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Q理想気体の体積の計算

0.035molで温度20℃、気圧は0.1MPaとする Rを8.31JK^-1mol^-1としたとき体積はいくらか?
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とありました。


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この0.00085はm^3なので dm^3に直すと

0.85dm^3

でいいのでしょうか?
違っていたら御教授お願い申し上げます。

Aベストアンサー

PV=nRTからVを出す計算は、問題ありませんね。
 P [Pa=N/m^2]
 n [mol]
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の単位を組み合わせると、算出される体積の単位は[m^3]です。
0.00085 [m^3]ですね。

これを、普段は使わない [dm^3]に直すのが、この問題の肝です。

『d』(デシ)は、10分の1を表す接頭辞ですので、1m=10dm が成り立ちます。
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従って、0.00085 [m^3] = 0.85 [dm^3] となり、算出した回答で間違いありません。

Q中学受験(算数)の教え方についてアドバイス下さい

こんにちは。塾講師や家庭教師で生計をたてている者です。
私自身は中学受験の経験はなく、公立高校→国立大学→国立大学院の理系です。
ぼちぼち実績も出てきだしたところで、何件か中学受験の家庭教師を打診されています。
試しに地域No2~3あたりの中学校の算数の入試問題を見てみましたが、まるでパズルのようで、解法へ至る思考プロセスが定義しづらいなと感じました。

それでも中学受験のプロと呼ばれるような先生方は、どのような難問にでも確実に対処されているのだと思いますが、私が感じた内容は、単にこのような問題に慣れていないせいでしょうか?
中学受験を経験したことの無い教師が中学受験生を指導するには、どのようなトレーニングを積めばよいでしょうか?
中学受験向けの先生方は、「ひらめき」ではなくご自身の経験に支えられた「何らかの解法プロセス」をお持ちなのでしょうか?

Aベストアンサー

塾講師、家庭教師経験者です。
中学受験の家庭教師は確かに難しいですね。
公式を使えば簡単に答えは出るような問題でも、
公式を使わせずに、いかにその答えにたどり着いたかを見る問題もあります。
例えば1+1=2ではなく、どうして1足す1は2になるかを
生まれて10年かそこらの子供にわかるように説明しなければならないのですから。
早くから受験勉強を始め、できる子は、向こうも問題慣れしていますのでいいのですが、
ボーダーのお子さんは結構苦労します。
あなたのように優秀な方なら余計に戸惑うかもしれません。
中学受験の問題は、やはり慣れだと思います。
あとは絵や図を多用し、子供に問題を可視化させるような工夫も必要です。
新幹線ではなく各駅停車に乗ったつもりで教えてあげて下さい。

Q密閉容器内における水の温度変化による圧力変化について

体積が変化しない密閉容器に、ゲージ圧で100KPaになる様(気相部なし)温度60℃の水を入れた後、温度が20℃まで低下した。
この時の容器内の圧力変化は、どのように求めればよいでしょうか?

Aベストアンサー

体積(内容積)変化のない容器に60℃の水を入れ20℃まで温度が低下したら、何が起こるか。
単純に水の体積が減りますよね。
残りに気相部分ができますが、そこは20℃の水の飽和水蒸気で満たされています。
ですから気相の体積に関係なく気相(及び気液表面)の圧力は20℃の水の飽和水蒸気圧に一致する筈です。
水の底の方の圧力は気相の圧力と水深に比例した20℃の水の密度から計算できます。

Q中学受験を目指す子にはどのような指導をしたらいいですか?

こんにちは。

家庭教師のアルバイトで中学受験を目指す小学4年生の子を教えることになったのですが、正直、私自身も私の周りの者も中学受験というものを経験したことが無く、どのようなことを指導すればよいのか皆目見当もつきません。

小学4年生だからまずは基礎をとのことですが、中学受験の基礎が何かすらわかりません。本屋で中学受験に関する書籍を立ち読みしてみましたが、小学4年生ではまず、何から取り組めばよいのでしょうか?受験経験者、または指導経験者のかたがいらっしゃいましたら教えてください。ちなみに指導教科は算数と国語です。

Aベストアンサー

娘2人が中学受験をしました。今下の子がピッカピッカの中学1年生です。一口に中学受験といっても学校によってかなりレベルが違います。でも「4年生だからまずは基礎を」ということですから、超難関校ではなさそうですね。それでも受験に必要なのは絶対的な勉強量です。中学受験の塾に行っている子は半年くらい学年の勉強を先行しています。うちも6年の夏までに6年の範囲は終えて、後半は過去問をときまくっていました。問題も普通の教科書に載っているものとはだいぶ違います。うちは四谷大塚の問題集を使っていましたが、説明も載っていて、わかりやすかったです。その他の有名な中学受験塾でも、ネットなどで簡単に問題集を注文できると思います。何から取り組んだらいいかわからないようでしたら、そういう問題集を購入してもらい、やらせてみるのが早道ではないでしょうか。また、本屋さんでも「中学受験」とうたった問題集を売っていますが、それは四谷の問題集と、塾独自の教材とは別に、補助教材として使っていました。
あとは国語も算数の文章題も、文を読みこなす力が必要ですし、作文のある学校も多いので、文章力をつける指導をしてあげてください。

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Qヘリウム気体の温度による体積変化

ヘリウムの風船が一般的な気温域で
どれくらい変化するかを調べております。
0度から45度付近でどれくらい体積が変化するのでしょうか?
ご存知の方がおられたら教えて頂けないでしょうか?

Aベストアンサー

圧力が一定として仮定してよいなら,単純に
45/273だけ膨張します。
ただしゴム風船の場合ゴムの弾性により内圧が一定ではなく,膨張とともに内圧もあがりますから,正確な数字を計算でだすのは非常に難しくなります。
大雑把には上記の値より若干小さいと考えればよいと思います。

Q中学受験について

最近は中学受験にむけて塾に通っているお子さんが多いと聞きます。

(1)塾のほうが良いのでしょうか?家庭教師は駄目ですか?

(2)中学受験はどのように志望校?目標校?をきめるのでしょうか?

(3)塾や家庭教師はなにを基準に決めますか?(例えば評判が良いとか・・・)

一人っ子の娘がいます。小学3年生です。まだ本人は中学受験に興味はまったくありません。来年から中学受験にむけて塾に行ったほうが・・・と聞きました。アドバイス宜しくお願いします。

Aベストアンサー

中学受験のお子さん指導経験のある元塾講師です。

 結論からいって
 (1)中学受験を自ら進んでやりたいと言うお子さんの場合
 (2)親が無理やりやらせる場合
 (3)なんとなく始めて受験する場合
 
 色々あります。興味がないお子さんでも一生懸命勉強する仲間を見て「受験勉強やりたい」というお子さんも勿論います。逆に勉強やだというお子さんもいますが、無理にさせることは私は反対です。
本人の意思がない場合、中学受験はほとんどが失敗し、仮にうまくいってもその後何らかの形(不登校など)で現れるからです。みんながやってるからという理由でやるのはおすすめしません。(お金もかかります)

 家の家計が大変でも「子供が一生懸命勉強している姿を見ると頑張ろうと思う」このようなスタンスなら家計が苦しくても乗り越えられますが、そうでないと無理です。(家計に余裕があっても無理です)

 ここからは受験する前提で書きます。
(1)塾・家庭教師に関してですが両方に長所があります。
 お子さんが競争意識が強いなら塾、一人でこつこつやるタイプなら家庭教師がおすすめです。
 塾というのは生徒全体の底上げやトップの子の合格を重要視します。そのため多少気の弱いお子さんな どはケアができない場合があります。ただ講師の立場で言うと「塾の友達」はお子さんが初めて持つ「ライバルであり戦友」という学校の友達とは違うものがあり私は好きです。この塾の友達は結構うるさいのが多いのでそれが肌に合うかどうかです。また塾によってもお子さんは結構違うのでご自身で見学に行かれるといいです。 
 家庭教師は生徒に最適なペースで授業をします。ただ料金が塾より高いのが普通です。また初めてのお子さんの場合、お母さんが不安になる場合もあるようです。塾にいると父母会などが多くそうしたものが家庭教師の場合すくなかったりない場合があります。

(2)志望校の決め方
  …わかりやすく例をあげると家を買うのと同じです。
  家の予算=受験ではお子さんの偏差値・学費
  敷地面積=通学圏内
  レイアウト=校風

 決め方に決まりはありません。同じ偏差値でも大学受験特化校か大学付属校かで全然違います。
「お子さんがどうなりたいか・お子さんにどうなってもらいたいか」でご判断下さい。
 (早稲田と慶應を両方受験されるお子さんがいますが医者志望であれば早稲田でなく巣鴨等のほうをおすすめしています)

(3)われわれは決まられる立場ですが親御さんから聞くのは
 「成績が伸びそう」
 「子供が気に入った」等が多いようです。
 ただお子さんや親御さんの考えに沿わないようであればお断りする場合もあります。これは高飛車な考えでなく両方(塾もご家庭も)が不幸にならないためです。
お子さんがたのしく通える塾か学べる家庭教師をお探しください。
ご参考までに。

中学受験のお子さん指導経験のある元塾講師です。

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Q圧力を5倍にしたら体積が1/2になった温度は何℃

下記問題が分からず困っていますどうかすぐ答えを教えていただくようお願いいたします。

圧力を1Paから5Paにしたら体積が1/2になった、温度は何℃になるか。ただし最初の状態では温度が27℃であった。

Aベストアンサー

No2です。
No1さんの回答に気付かなかったのですが、これは理想気体の話なのですか?単なる断熱圧縮ではこのようなことはありえないのですが、理想気体を1 Paから5 Paに加圧しつつ過熱して温度を上げたら体積がもとの1/2になっている、というのでしたら話は簡単です。
P1V=nRT1(P1=1 Pa, T1=300 K)...(1)
P2V'=nRT2(P2=5 Pa, V'=(1/2)V)...(2)
これより
V=nR*300...(1)'
(5/2)V=nR*T2...(2)'
(2)'を(1)で割って
5/2=T2/300
T2=750 K(477℃)


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