危険物取扱者 乙種第1類 基礎的な物理学及び基礎的な化学 練習問題 第38問: 物質量0.10 molの気体を内容積8.3 Lの容器に入れ、27℃に保った。気体の状態方程式PV=nRTから求めた容器内の圧力として、正しいものはどれか。ただし
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中級推定正答率 約 55%
物質量0.10 molの気体を内容積8.3 Lの容器に入れ、27℃に保った。気体の状態方程式PV=nRTから求めた容器内の圧力として、正しいものはどれか。ただし、気体は理想気体とし、気体定数Rは8.3 Pa・m³/(mol・K)、0℃は273 Kとする。
解答と解説を先に見る
正解: 1. 30 kPa
状態方程式PV=nRTでは、温度Tは絶対温度(K)、体積Vはm³で代入します。T=27+273=300 K、V=8.3 L=0.0083 m³なので、P=nRT÷V=0.10×8.3×300÷0.0083=30,000 Pa=30 kPaです(選択肢1が正しい)。 選択肢3は温度を273 Kとして(27℃を足し忘れて)計算した値、選択肢5は物質量nを1 molとして計算した値、選択肢2はnを掛けずに割ってしまった値です。 選択肢4は、30,000 Paをそのままkの付いた単位(kPa)で答えた単位換算の誤りです。気体定数Rは気体の種類によらず同じ値で、温度を摂氏のまま代入すると誤った値になる点に注意します。
関連キーワード: 気体の状態方程式・絶対温度・気体定数・物質量
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