(問題)2010 東京工業大学 前期
温度と容積を帰ることができる密閉容器に水だけを入れて,つぎの操作a~dを行った。
下の問に答えよ。ただし,水蒸気は理想気体としてふるまい,凝縮した水の体積は
無視できるものとする。また,水の蒸気圧は,360Kにおいて6.21×104Paであり,
温度が下がると1Kあたり2.00×103Pa低下するものとする。
a:容器の温度を360K,圧力を5.76×104Paにすることによって,容器内の水をすべて
水蒸気にした。この状態をAとする。
b:状態Aから,温度を一定に保ちながら容積を減らすことによって,状態Aで水蒸気に
なっていた水の25.0%を凝縮させた。この状態をBとする。
c:状態Aから,圧力が一定に保たれるように温度を調節しながら,容積を減らすことに
よって,状態Aで水蒸気となっていた水の25.0%を凝縮させた。この状態をCとする。
d:状態Aから,容積を一定に保ちながら温度を下げることによって,状態Aで水蒸気と
なっていた水の25.0.%を凝縮させた。この状態をDとする。
・状態Dの温度は状態Aの温度より何K低いか。(解答は小数点以下第1位を四捨五入すること)
<考え方> 粒子数が減少しているのだから,圧力も当然減少しているはず。
そして,その水蒸気の圧力は,その温度の飽和蒸気圧であることに着目する。