5E 機械工学概論 (担当瀬戸)・レポート課題 (気体の性質1)解答

5E 機械工学概論 (担当 瀬戸)・レポート課題 (気体の性質1)解答
出席番号
氏名
1. 0 ℃,1気圧における理想気体1モルの体積をいくらか。
1気圧は 1.033 × 105 N/m2 である。
P V = RT
より
V =
RT
8.315 × 273
=
= 22.4 × 10−3 (m3 ) = 22.4 (l)
P
1.013 × 105
2. ある理想気体の 100 ℃における体積が 3.64 l であった。圧力が変わらない条件で 0 ℃になると体積はいく
らか。
P V = nRT
より
P V1 = nRT1
P V2 = nRT2
ここで 100 ℃と 0 ℃での圧力と体積をそれぞ れ P1 , P2 および V1 , V2 とした。この 2 式より
V2
T2
=
V1
T1
( )
T2
273
∴ V2 =
V1 =
× 3.64 × 10−3 = 2.66 × 10−3 (m3 ) = 2.66 (l)
T1
273 + 100
3. 2.83 l の容器に H2 を 0.174 g と N2 を 1.365 g を入れた。温度 0 ℃の H2 と N2 の分圧を求めなさい。H2 の
分子量は 2g, N2 の分子量は 28g だからそれぞれのガス種のモル数 n1 (H2 ), n2 (N2 ) は
n1 =
0.174
= 0.087 mol
2
1.365
= 0.04875 mol
28
したがって各々のガス種の分圧 P1 (H2 ), P2 (N2 ) は
n1 =
P1 =
n1 RT
= 698 × 102 Pa = 698 hPa
V
P2 =
n2 RT
= 391 × 102 Pa = 391 hPa
V
となる。