• 締切済み

クラウジウスについて

水が水蒸気になる場合、0.1気圧につき沸点はどれだけ上昇するか? という問題で、 Q=539×4.18ジュール、T=373K、V(g)=1672(cm3/g),V(l)=1(cm3/g)が与えられてます。 クラウジウスの式から計算すると約27Kとなったのですが 0.1気圧ごとに27Kも上昇していたら大変なことになってしまいます。 そもそも気圧と沸点は比例関係にあるのですか? そして、この計算が違っていたら正しい計算を教えてほしいです。

みんなの回答

回答No.1

水の沸騰点の圧力係数に dT/dp=1/27.12 deg/mmHg が有って、0.1気圧=76mmHgを使うと2.8℃ぐらいがでてきます。 一桁違いますね。 で、おそらくこうだろうということですが・・・ 潜熱、体積は単位がg単位で統一されてますが、 潜熱の単位がJになってますから、この単位系がMKSA単位系。 ⇒ということは圧力の単位が違ってて1atmは使えず、  MKSA単位系では圧力の単位としてPa(パスカル)を使う必要がある。  (エネルギーの計算でJを使うときは力にN,距離はmでないといけませんね。)  換算を行なってみます。  1atm=1013hPa=1013×100Pa      =101300N/m^2  体積にcm^3を使っているので,長さの単位をcmに統一。  1atm=101300N/(100cm)^2      =10.13N/cm^2  従って、  ΔP=0.1atm=1.013N/cm^2 これを使ってΔTを求めてみて下さい。 ほぼ近い値が出てきますが・・・。 蒸気圧Pは潜熱Eと気体定数R,絶対温度Tを用いて   logP=-E/RT+C  :Cは定数 または   P=P0exp(-E/RT) :P0は比例定数 と表せます。これを使っても計算できると思います。 100℃付近の蒸気圧曲線はほとんど直線的な変化になって、圧力差や温度差が小さいときにはほとんど比例関係に近くなっていますけど・・・。  

nitech19
質問者

お礼

ですね…単位が何かおかしいと思ったのですがわからなくて。。。 ものすごくわかりやすくて助かりました! ありがとうございました!

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • 気圧と飽和水蒸気量の関係

    気圧が下がると、水の沸点が下がる事は状態線図からわかるのですが、飽和水蒸気量はどうなるのでしょうか? また、気圧と沸点や飽和水蒸気量に関する計算式がありましたら教えてください。

  • 物理化学で・・・

    テストが近くて、教科書の演習問題を解いていたんですが、さっぱりで前に進みません。 298Kにおける水の蒸気圧は23.7Torrである。 この値を用い水のモル蒸発熱△Hvを計算せよ。 ただし、1atm=760Torrであり、すべての温度範囲 でlnPと1/Tの比例関係が成り立つとする。 1気圧における水の沸点は373Kである。 という演習問題なんですが、答えは△Hv=43kj/mol と載っているものの、とき方がわからないので、 どういう公式を使って答えを導くのか説明して くれるかたお願いします!

  • 熱力学

    窒素1mol(28g)が外圧(1気圧=1.013×10^5 Pa)と同じに保たれるような容器に入っている。0℃=273Kとして計算せよ。 (1)この窒素を0℃にした後、1気圧に保ったまま100[J]の熱を加えたら何度になるか。ただし、窒素の定圧モル比熱を29.1[J/mol・K]とせよ。 解)Cp=ΔQ/ΔT ΔT=ΔQ/Cp =100/29.1 3.44[K] (2)このとき、体積はどれだけ増加するか。ただし、0℃、1気圧、1molの気体の体積を22.4リットルとせよ。また、窒素を理想気体とみなしてよい。 解)pΔT=RΔT p=(nRT)/V =1・8.31・3.44/22.4 =1.28 (3)このとき、窒素が外部にした仕事はどれだけか。 (4)このとき、窒素の内部エネルギーはどれだけ増えたか。 (1)と(2)はこのやり方で合っているのでしょうか。物理は苦手で、合っているか不安です。 (4)はΔU=ΔQ+ΔWを使うと思うのですが。 アドバイスいただけると嬉しいです。 よろしくお願いします。

  • この問題全くわかりません。

    問 ある不揮発性アルコール4.85gを100gの水に溶解した溶液は、20℃で17.453mmHgの蒸気圧を示した。 この温度で純粋の蒸気圧は17.535mmHg、溶液は0.998g/cm^3、および沸点100℃における蒸気圧は2259J/g^1である。 (1)アルコールの分子量、(2)溶液の沸点上昇、(3)溶液の浸透圧をそれぞれ求めよ。 よろしくお願いします。

  • モル沸点上昇の仕組み

    高校化学の範囲からの質問です。 「モル沸点上昇は、溶けている溶質によって溶媒の蒸発が妨げられるため、溶媒の蒸気圧が下がり、沸点が上昇する」というようなことが参考書に書いてありました。また、「モル沸点上昇は溶媒に溶けている溶質の物質量に比例する」というようなことも書いてありました。ここで疑問に思ったのですが、溶質が高分子のものや低分子のものにかかわらず、同じモル数ならば同じだけ沸点が上昇するのでしょうか?高分子のほうが低分子よりも溶媒の蒸発を妨げ、少ないモル数で沸点が上昇すると思うのですが・・・ 以上、宜しくお願いします。

  • 250gの水に、75gの非電離性で不揮発性の溶質を溶かした。1気圧の下

    250gの水に、75gの非電離性で不揮発性の溶質を溶かした。1気圧の下、この水溶液の沸点を測定したところ、100.45℃であった。溶質の分子量を途中式も含めて教えてください。ただし、水のモル沸点上昇は0.51K・kg・mol^(-1)とする。有効数字二桁です。 回答よろしくお願いします

  • わかりません

    1リットル(1kg)の水にグルコース(180g mol-1)を10mol kg-1混ぜた。 水の沸点上昇係数Kbを0.51K kg mol-1とすると水の沸点は何度上昇するか この問題の解き方がわかりません。分かるかた教えてください。

  • 沸点上昇と蒸気圧降下

    (1)硝酸カリウム 55%(分子量101.1)と亜硝酸ナトリウム 45%(分子量69.0)の混合溶液の溶液濃度が10%~ 40%の場合における沸点(溶媒は水)はラウールの法則より溶質の分子量に比例するとのことですが分子量から計算できるのでしょうか? (2)同様に溶液濃度に対する蒸気圧降下で沸点は上昇するとのことですが各濃度における沸点時の水分蒸発量は計算できるのでしょうか? ご教示の程、よろしくお願い致します。

  • 沸点上昇について

     水に砂糖を溶かした時の沸点上昇の計算式がよく分かりません。 沸点上昇度=モル沸点上昇×質量モル濃度 という事のようですが、水13.4gに砂糖86.6g溶けている場合、いったい 沸点上昇度はいくつになるのでしょう?

  • 化学

    沸点における酢酸蒸気1Lに含まれる全物質量がわかりません 気体定数8.3×10^3 、単量体のみ存在なら蒸気の密度は1.8g/L(沸点118℃)だが実際の密度は3.2g/L(二量体と単量体の混合気体)

このQ&Aのポイント
  • 家庭裁判所からの調停期日通知書についての質問です。
  • 妻との別居から25年以上経ち、妻からの離婚申し立てがありましたが、お互いが同意して離婚する場合、調停を経ずに離婚届を提出することは可能でしょうか。
  • また、出廷や連絡をしないで放置しておくと離婚が成立するのでしょうか。
回答を見る