化学の質問：水銀の長さと圧力の関係性について
- 化学の質問：水銀の長さと圧力の関係性について
- 質問者は、水銀の長さと圧力の関係性が理解できないと述べています。具体的には、エタノールの飽和蒸気圧をどう理解すれば圧力になるのかについて教えてほしいとのことです。
- 水銀柱の高さと圧力の関係は、外圧と水銀柱の圧力の和が飽和蒸気圧とつりあうことから成り立ちます。具体的には、水銀柱の長さは外圧から飽和蒸気圧を引いた値になります。詳しい解説を行います。
- ベストアンサー
化学の質問（難）
次の文章を読んで次の問いに答えよ。ただし、温度は27℃で一定とし、27℃でのエタノールの飽和蒸気圧を70mmHg, 760mmHg=1.0×10^5とせよ。 1.0×10^5の下で,一端を閉じた断面積3.0cm^3のガラス管に水銀だめの中で倒立させたところ,管内の水銀面は図のように管底から2.0cmの位置で静止した。次に、微量の液体エタノールをガラス管の下端からスポイトで注入し、十分に時間が経過したのち、管内の水銀面は管底から9cmの位置で静止した。このとき、管内の水銀面上には液体エタノールが少し残っていた。(この状態をAとする。） 続いて、状態Ａの装置全体を圧力調節可能な容器内に移して徐々に減圧していったところ,5.0×10^４の下で管内のエタノールは消えた。このとき、管内の水銀面は管底から□cmにあった。 解説 外圧が76.0×0.50=38.0cmHgになる。この圧力とエタノールの飽和蒸気圧7.0cmHgと水銀柱の圧力の和がつりあう。 よって、水銀柱の高さは、38.0-7.0=31cmとなり、官底から官内の水銀面までの距離は,78-31=47 教えてほしいところ 長さと圧力ってまったく違うものですよね。 水銀の長さと圧力の関係性が理解できません。 エタノールの飽和蒸気圧を70mmHgをどう理解すれば、圧力になるんですか？？ 詳しい解説お願いします。
- luut
- お礼率3% (22/603)
- 化学
- 回答数2
- ありがとう数0
- みんなの回答 （2）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
その他の回答 (1)
- nananotanu
- ベストアンサー率31% (714/2263)
均一な太さのガラス管なので、圧力と長さは比例します。 大気圧で押している力と、水銀柱の重さ分で押している力がつりあっているんです。水銀の体積から質量を計算してみてごらん。
関連するQ&A
- 水銀中の問題の解き方を教えて下さい。
【問題】 次の文章を読んで、以下の問いに答えよ。ただし、温度は27℃で一定とし、27℃でのエタノールの飽和蒸気圧を70mmHg, 760mmHg=1.0×10^5Paとせよ。 1.0×10^5Paの下で、一端を閉じ込めた断面積3cm^2のガラス管に水銀を満たして水銀だめの中で倒立させたところ、管内の水銀面は官底から2.0cmの位置で静止した。したがって、水銀だめの水銀面から管底までの距離は( ア )cmである。次に、微量の液体エタノールをガラス管の下端からスポイドで注入し、十分に時間が経過したのち、管内の水銀面は管底から( イ )cmの位置で静止した。このとき、管内の水銀面上には液体エタノールが少し残っていた。(この状態を状態Aとする。) 続いて、状態Aの装置全体を圧力調整可能な容器内に移して徐々に減圧していったところ5.0×10^4Paの下で管内の水銀面上の液体エタノールは消えた。このとき、管内の水銀面は管底から( ウ )cmの位置にあった。(この状態を状態Bとする。) さらに、減圧を続けたところ、( エ )Paの下で、管内の水銀面が水銀だめの水銀面と一致した。(この状態を状態Cとする。) 【問い】 (１)空欄(ア)～(エ)に適切な数値(有効数値2桁)を入れよ。 答えは (ア)78 (イ)9.0 (ウ)47 (エ)5.6×10^3 です。 上記の問題の(ウ)(エ)の考え方が分からないので、どなたか易しく説明してください。お願いします。
- ベストアンサー
- 化学
- エタノール蒸気圧１９９５神戸大
入試問題です エタノールの蒸気圧７０mmHg。 １×１０＾５Pａのもとで一端を閉じたガラス管に水銀を満たして水銀だめの中に倒立させたところ管底から２ｃｍの位置で静止した。次に微量の液体エタノールをガラス管の下端からスポイトで注入。続いてこの装置全体を圧力可能な容器内に移して徐々に減圧していったところ５×１０＾４Ｐａで液体エタノールは消えた。このとき管内の水銀面は（ ）ｃｍの位置にあった。 （ ）が問です。答えは７８－（３８－７）＝４７です。 ここでなぜエタノールの蒸気圧を７のまま使うのかわかりません。 減圧に半分になったので７×２＝１４を引くのではないのですか。 すみませんがよろしくお願いいたします。
- 締切済み
- 化学
- 水銀柱の問題で困ってます
一端を閉じたガラス管（内径断面積2cm(2))に水銀を満たし、これを水銀柱に倒立させると上部に真空部が97mmできた。次に先を曲げたスポイトで、液体A17.2mgをガラス管の下部から管内に注入し、液体Aが全て蒸発して飽和蒸気圧を示すときの水銀柱の高さは657mmを示した。ただし、実験中は27℃、1,01×10(5)paに保たれたとする。 問題；液体Aを注入する前の水銀柱の高さが750mmになるように、ガラス管を手で押えて水銀柱に沈めた。続いて、液体A17,2mgを同じように注入すると、管内の水銀面は何mm下がるか。 解答；760=103＋x（xは水銀柱の高さ） x=657mmHg 750-657=93mm 質問；手で押えると水銀柱は上部まで満たされるようですが、この状態で蒸気圧103mmHgの物質を入れるのだから、なぜ単に103mm下がったとはならないのでしょうか？液体を入れたときも手で押えているのだから大気圧760mmHgとつりあうのではなく、750mmHgとつりあうのではないでしょうか？ また、別解でやってみて、普通にＡを入れたときの気体の圧力は103mmHg、体積は760＋97-657=200mm よって40cm(3) 手で押えたときの気体の圧力は、水銀柱の高さをhcmとすると、 750-10h mmHg 体積は75-h×2 cm(3) よって、ボイルの法則より、103×40=(750-10h)×(75-h)×2 この考え方はどこがまちがっているのでしょうか？ よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 化学
- 大気圧が異なるときの飽和蒸気圧の測定値
エタノールの飽和蒸気圧を水銀柱を使って測ると 20℃で 44 mmHg らしいです． http://momiage.net/5-howa.shtml 同じ方法で大気圧が 1/2 気圧，1 気圧，2 気圧，4 気圧の条件で 20 ℃のエタノールの飽和蒸気圧を測ったら異なる値になりますか？ ( 大気圧: 大気圧を水銀柱で測った値, エタノールの飽和蒸気圧を水銀柱で測った値 ) = (1/2 気圧: 380, 88 ) = ( 1 気圧: 760, 44 ) = ( 2 気圧: 1520, 22 ) = ( 4 気圧: 3040, 11 ) ( mmHg ) になると思うのですが違いますか？
- ベストアンサー
- 化学
- 飽和してない蒸気圧
飽和していない状態における蒸気圧を知りたいと思っています. 一般に「蒸気圧」と言った場合, その物質の気体が液体と平衡にあるときの圧力を意味すると思います. よく聞くのは, 摂氏 20 度の水銀柱の中に液体のエタノールを少しずつ入れていくと エタノールは蒸発して気体になっていくが, その圧力が 44 mmHg になると エタノールを入れても液体のままで気体にはならない, といった話です. ここで, 44 mmHg に達する前の段階の圧力とエタノールの量の 相関を知ることは可能でしょうか？ エタノールが何ミリリットルだったら圧力は何 mmHg だとか 何 mmHg の圧力にするためには何個の分子を入れれば良いとか そういったことを知りたいのです. エタノールだったら実際に実験すれば分かりそうですが もっと一般論で理解する方法がありましたらお教えください.
- 締切済み
- 物理学
- 完全真空はなぜ -1000mmHg なのですか？
中学校の理科の時間に、長くて試験官のようなガラス管に水銀を満たし、さかさまにして容器の中に立てるとガラス管内の水銀は、76cmの高さに下がって止まると習ったと記憶しています。 水銀柱の高さは大気圧の大きさをさしているので、「１気圧の大きさ＝水銀柱の重さによる圧力」、つまり、１気圧＝760mmHg（＝1013hPa）になると思いますが、間違っていないですよね？ ところが、どうも完全真空を-1000mmHgと定義しているようなのですが、私にはこのことがよく分かりません。察するに、-0mmHgが１気圧で、-100mmHgは０.９気圧ということになるのでしょうか？また、-500mmHgとは、０.５気圧ということになるのでしょうか？ それから、ここが不思議なのですが、１気圧が760mmHgならば、なぜ完全真空の定義が-760mmHgではなくて-1000mmHgなのでしょうか？絶対真空が-1000mmHgでも、１気圧は-0mmHgにはならないのでしょうか？絶対圧とゲージ圧の違いということのように類推しているのですが、もしそうだとしたらそこの違いがよく分かりません。 私に分かるようにご教授願えませんか？
- ベストアンサー
- 物理学
- ガラス管の圧力
ガラス管の圧力 次の問題が分かりません。 どなたか教えていただけるとうれしいです。 一端が閉じられた、まっすぐで断面が一様なガラス管に 水銀を入れて空気を封じた。 まず、常温の大気中でこのガラス管を図左のように、 閉じた端が下になるよう鉛直に立てたところ、 水銀柱の長さは60mm、封じられた空気中の長さは35mmになった。 次に、このガラス管を図右のように、 閉じた端が上になるよう鉛直に立てたところ、 水銀柱の長さは60mm、 封じられた空気中の長さはx[mm]になった。 xはおよそいくらか。 ただし、ガラス管内の空気中の温度は一定であるものとし、 大気圧は760mmHgとする。 なお、760mmHgは、高さ760mmの水銀柱の底面における圧力である。
- ベストアンサー
- 物理学
- 水銀柱、沸騰について
高２の化学で、↓のことについて教えてください（>－<) ・ガラス管に水銀柱を満たし逆さまにすると、水銀は容器の水銀面からはかって760mmの水銀柱になる、と教科書にかいてありますが意味がわかりません。 ・沸騰するとき液体内部からも蒸発が起こるとはどういうことですか？ ・沸騰では液体の上は空気ですが、気液平衡は起こっているのですか？ （蒸気圧＝気液平衡が起こっているときで、蒸気圧が大きくなり外圧と等しくなったときに沸騰が起こるらしいので…） 多いしわかりにくいと思いますがお願いしますm(＿）m
- ベストアンサー
- 化学
- 蒸気圧とは何でしょうか?
化学II勉強始めて、蒸気圧が出てきたのですが、 液体の蒸気圧＝液体の存在する空間の圧力 のときに沸騰するのは理解できました。 あと、蒸気圧の関係した問題で空間の圧力より飽和蒸気圧が大きいとき 蒸気は未飽和で、気体で存在し、 空間の圧力より蒸気圧が小さい時は液体が存在して気液平行になるのまで 問題を解くために暗記しましたが、 蒸気圧自体がいまいち理解できません。 蒸気圧とは気体が液体と共存する状態になる時の圧力なのでしょうか？ 長ったらしくてすいませんがお願いします。
- ベストアンサー
- 化学
