高圧ガス製造保安責任者 丙種化学 (特別試験科目) 学識 練習問題 第1問: 内容積が等しい 2 つの容器 A・B があり、A には窒素が絶対圧力 0.4 MPa で、B には酸素が絶対圧力 0.2 MPa で、同じ温度で入っている。両容

肢2が正解です。連結すると各気体は 2 倍の容積に広がるので、ボイルの法則により窒素の圧力 (分圧) は 0.4 ÷ 2 = 0.2 MPa、酸素の分圧は 0.2 ÷ 2 = 0.1 MPa になります。

ドルトンの分圧の法則により、混合気体の全圧は各成分の分圧の和なので 0.2 + 0.1 = 0.3 MPa です。肢4の 0.6 MPa は容積が 2 倍になることを忘れて元の圧力をそのまま足した値、肢3の 0.4 MPa は高いほうの容器の圧力がそのまま残ると考えた値、肢1の 0.1 MPa は酸素の分圧だけ、肢5の 0.8 MPa は窒素側の圧力を 2 倍にした値です。

分圧は「その成分だけが全容積を占めたときの圧力」で、混合気体の組成 (mol%) は分圧の比 (窒素 2 : 酸素 1) にそのまま等しくなります。