この問題が、分かりません。教えてください。 よろしくお願いします。

この問題が、分かりません。教えてください。
よろしくお願いします。

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2017/05/24 09:43

ボイル・シャルルの法則から、

　P1*V1/T1 = P2*V2/T2

問題の場合には、体積は一定なので、V1=V2 より
　P1/T1 = P2/T2

ここで、
　P1 = 1 atm(abs)　←真空を基準にした絶対圧
　T1 = 27 + 273 = 300 (K)　←絶対温度
なので
　1(atm) / 300(K) = 1.2(atm) / T2 (K)
より
　T2 = 360(K) = 87(℃)

(1) 密閉容器が小さくてはならない理由：
　密閉容器内部全体が、周囲のサウナルームの温度と短時間で熱的な「平衡状態」にならないといけないため。
（それ以外に、「密閉容器内の温度、圧力が均一であるとみなせるようにするため」などもあると思います。）

(2) 「この温度計は充てんガスの物性値に依存しないことの説明」
　これは設問自体が不明です。そもそも「この温度計」って何なのでしょうね？
　仮に「上で求めた 87℃ を温度計で計測したとして、この温度が充てんガスの物性値に依存していないことがどうして分かるか」を問うているのか、上の(1)と同じように「なぜ、この温度計は充てんガスの物性値に依存してはならないのか」を問うているのか。

　もし前者なら、設問は「この温度計は」ではなく「この温度は」と書くべきでしょうね。その場合には、「熱平衡状態にあり、充てんガス、密閉容器、周囲のサウナルーム雰囲気が、すべて同じ温度にあるとみなせるため」でしょうか。（でも、上の「ボイル・シャルルの式」のように、充てんガスの「温度、圧力、体積」などの物性値には相互関係があるので、「温度は物性値に依存しない」というのはおかしいです）

　後者なら「温度を計測することで、充てんガスの温度、圧力に影響を与えることを避けるため」ということでしょう。

　いずれにせよ、質問文自体がやや「舌足らず」で意味（意図）不明であり、質問者さんが疑問に思って質問したのも、そういうことなのではありませんか？