mac_mid(マックミッド)の勉強日記

日々の生活の中でみなさまに知ってもらいたい知識を書き込んでいきます。

熱化学の解法 よく出る問題

今日は熱化学の解法を紹介します。

 

熱化学は気体の状態方程式を使って

 

気体の温度、体積、物質量、圧力などを求める分野です。

 

 

状態方程式はボイルシャルルの法則も包括しているので

 

状態方程式についての式を立てて解いていけば

 

たいていの問題は解くことができます。

 

大問でいうと半分ぐらいはこれで解けます。

 

 

次に標準難易度の問題ですが

 

これは温度の違う容器を結合してコックを開けた時の問題などです。

 

こちらの解法は物質量が等しいことを使います

 

はじめと終わりで物質量が等しいので

 

n=PV/RTの和が保存されます

 

Rは両辺で打ち消しあうので計算の手間は省けます。

 

これが普通の大学で標準問題として出る難易度だと思います。

 

もう一つ標準的な問題として

 

水などの飽和蒸気圧によって状態が左右される物質の問題です。

 

計算で求めた圧力がその温度での蒸気圧よりも低い場合

 

水が液体として存在することを示しますので

 

圧力は求めた値でなく、飽和蒸気圧を示します。

 

なので計算手順としては

 

普通に圧力を求める→飽和蒸気圧と比較→圧力が決まる

 

という感じです。

 

値を比べるだけですので計算の手間は水以外の場合と変わりません。

 

 

最後に応用問題ですが

 

水などの物質を温度の違う容器を結合したものに入れる場合です。

 

単純に言えば上の問題を合わせた形です。

 

この手の問題はやってないと手が出ないです。

 

解法としては物質量保存で気体の圧力を求める(結合しているので両方の圧力は等しい)

 

→それぞれの温度の飽和蒸気圧と比べて圧力を決定する。

 

解法も上の二つを組み合わせた感じです。

 

相当正答率が低い問題です。