平成28年度2回目試験の過去問を解いています。
問２
容器Aに乾燥空気，同じ体積の容器Bに不飽和の湿った空気が入っており，容 器内の圧力と温度はいずれも1000hPaと300Kである。また，容器B内の水蒸 気の分圧は29hPaである。 二つの容器内の気体の重さを比べた文として正しいものを，下記の①〜⑤の中 から一つ選べ。ただし，乾燥空気の平均分子量を29，水蒸気の分子量を18とする。
① 容器B内の気体のほうが約3%重い。
② 容器B内の気体のほうが約1%重い。
③ 二つの容器内の気体の重さは等しい。
④ 容器B内の気体のほうが約1%軽い。
⑤ 容器B内の気体のほうが約3%軽い。
皆さんが面倒という、計算問題です。
ここで使うのは、「気体の状態方程式」です。
圧力P×体積V＝ 気体分子のモル数 ×定数R ×温度T
＊この式は、気象学では非常に重要なので、覚えましょう♪
まず、1000hPaの内の29hPaの気体は、全体の約3%にあたります。
この3%が、容器Aは乾燥空気、容器Bは水蒸気 ということになります。
圧力、体積、温度は、容器A,容器Bとも同じ値になるので、
気体の状態方程式でみると、どちらも、気体分子のモル数は同じになります。
分子量は、1モルの時の重さですので、容器Aは29、容器Bは18 となり、
容器Bの方が、少し軽いですね。
全体の3%の気体の中で、容器Bの方が少し軽いということは、正解は？？？？