CO2液体→気体したときの体積

質問

CO2　液体を気体にさせると体積は、何倍になるか教えてください。
また、計算式があれば教えてください。

質量保存の法則からいくと
１００ｇ（液体）
４４ｇ／ｍｏｌ
∴
２．２７ｍｏｌ
２．２７ｘ２２．４Ｌ
∴５０Ｌ
となるようなきがしますが・・・５０Ｌ以上になるはずなんですよね。。わかりますか？？

回答No.6

101325 · ベストアンサー

> 計算式があれば教えてください。

簡単な計算式は、ないと思います。
しかし、化学便覧やデータベースに載っている数値を使うと、簡単に計算することができます。

NIST Standard Reference Database Number 69
Thermophysical Properties of Fluid Systems
http://webbook.nist.gov/chemistry/fluid/
に液体CO2の密度とモル体積が載っていましたので、0℃～31℃の値を表にしてみました。絶対圧というのは、液体CO2が十分に残っているときの、炭酸ガスボンベの中の圧力です。ボンベ内で液体CO2と気体CO2が平衡状態にあれば、ボンベの内圧は必ずこの値になります。

> CO2の液体２５℃→気体２５℃でしたらどうでしょう？

気体を、ボンベ内の高圧気体ではなく大気圧に戻した気体と考えれば、表より

　6.43MPaの液体→0.1MPaの気体

の体積変化は

　モル体積0.062L/mol→モル体積24.8L

となりますので、体積は24.8÷0.062＝400倍になります。

表　液化炭酸ガスの密度
------------------------------
温度(℃), 絶対圧(MPa), 密度(g/mL), モル体積(L/mol)
0.0, 3.49, 0.93, 0.047
1.0, 3.58, 0.92, 0.048
2.0, 3.67, 0.92, 0.048
3.0, 3.77, 0.91, 0.048
4.0, 3.87, 0.90, 0.049
5.0, 3.97, 0.90, 0.049
6.0, 4.07, 0.89, 0.049
7.0, 4.18, 0.88, 0.050
8.0, 4.28, 0.88, 0.050
9.0, 4.39, 0.87, 0.051
10.0, 4.50, 0.86, 0.051
11.0, 4.61, 0.85, 0.052
12.0, 4.73, 0.85, 0.052
13.0, 4.85, 0.84, 0.053
14.0, 4.97, 0.83, 0.053
15.0, 5.09, 0.82, 0.054
16.0, 5.21, 0.81, 0.054
17.0, 5.34, 0.80, 0.055
18.0, 5.47, 0.79, 0.055
19.0, 5.60, 0.78, 0.056
20.0, 5.73, 0.77, 0.057
21.0, 5.86, 0.76, 0.058
22.0, 6.00, 0.75, 0.059
23.0, 6.14, 0.74, 0.060
24.0, 6.29, 0.73, 0.061
25.0, 6.43, 0.71, 0.062
26.0, 6.58, 0.69, 0.063
27.0, 6.74, 0.68, 0.065
28.0, 6.89, 0.66, 0.067
29.0, 7.05, 0.63, 0.070
30.0, 7.21, 0.59, 0.074
31.0, 7.38, 0.47, 0.094
------------------------------

回答No.5

okormazd

温度　　あれ[℃]
圧力　　これ[kPa]
密度　　それ[g/cm^3]
のＣＯ2の液体
100[g]
を
温度　　あれこれ[℃]
圧力　　これそれ[kPa]
の気体にすると、体積は何倍になるでしょう。
次のように計算しましたが、合っているでしょうか。

とかの質問にしないと、
答えられないのです。

ちなみに、
ＣＯ2の液体の密度：1.030[kg/L]　（-20[℃]、1.967[MPa])
25[℃]だと、たぶん6[MPa]くらい以上の圧力じゃないと液体にならないし、密度も知らない。

こんな表があった。
http://www.hawi.co.jp/business/industry/01.html#04
重量（kg）_______________液体（L）__________________________気体（m^3）_________常温気体(m^3)
__________－20℃飽和蒸気圧(1.873MPaG)_________0℃、0.1MPa ________15℃、0.1MPa
____1______________________0.971_________________________________0.506___________________0.534
__1.030______________________1___________________________________0.521___________________0.550
__1.977____________________1.919__________________________________1______________________1.055
__1.874____________________1.818_________________________________0.948_____________________1

この表は、－20[℃]飽和蒸気圧(1.873[MPaG])のCO2の液体1[L]を15[℃]、0.1[M]Pa の常温気体にすると、0.550[m^3]になる、すなわち、５５０倍になるよ、ということ。いずれも、温度、圧力の条件が入っているでしょ。
温度、圧力の条件がなければ計算はできないよ。

回答No.4

yasuhiga

No.2です。補足いただきました。

二酸化炭素の相図を知りませんけれど、高圧下でのみ液化するのではないでしょうか。
常温を条件とするなら、昇華のみです。

回答No.3

km1939

回答困難です。質問条件が不足してます。
　質問時は条件を正確に伝えるようにしてくだい。

回答No.2

yasuhiga

液体はないですよ。
昇華しますから（気体→固体　固体→気体　ともに昇華）。

つっこみはそこまでにして、
液体ならば、あるいは、固体ならば、密度（比重でいいかな）が要るじゃないですか！
問題の温度は無視して、マイナス79℃で比重　1.56 です。
計算できますね。

補足

液化炭酸ガスって二酸化炭素１００％液体ではないのですか？

回答No.1

okormazd

わかりませんよ!!

条件が足りない。

補足

CO2の液体２５℃→気体２５℃でしたらどうでしょう？