物質の状態と気体の問題

ある気体 $1.1\mathrm{g}$ を容器に入れたところ、温度 $127^{\circ }\mathrm{C}$、圧力 $1.0\times 10^5\mathrm{Pa}$ で、体積は $0.83\mathrm{L}$ であった。この気体の分子量を有効数字 2 桁で求めよ。ただし、気体は理想気体とみなし、気体定数は $R=8.3\times 10^3\mathrm{Pa}\cdot L/(\mathrm{K}\cdot \mathrm{mol})$、絶対温度は $T=t+273$（$t$ はセルシウス温度）とする。

容積 $2.0\mathrm{L}$ の密閉容器に二酸化炭素 $1.0\mathrm{mol}$ を入れ、温度を $27^{\circ }\mathrm{C}$ に保ったところ、容器内の圧力は $1.2\times 10^6\mathrm{Pa}$ であった。この状態の二酸化炭素について、圧縮率因子 $Z=\frac{PV}{nRT}$ の値を有効数字 2 桁で求めよ。ただし、気体定数は $R=8.3\times 10^3\mathrm{Pa}\cdot L/(\mathrm{K}\cdot \mathrm{mol})$、絶対温度は $T=t+273$（$t$ はセルシウス温度）とする。

窒素 ${\mathrm{N}}_2$ と二酸化炭素 $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ だけからなる混合気体がある。この混合気体の密度を、温度 $27^{\circ }\mathrm{C}$、圧力 $1.0\times 10^5\mathrm{Pa}$ のもとで測定したところ、$1.37g/L$ であった。

この混合気体中の二酸化炭素の分圧は何 Pa か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、原子量は $\mathrm{C}=12$, $\mathrm{N}=14$, $\mathrm{O}=16$、気体定数は $R=8.3\times 10^3\mathrm{Pa}\cdot L/(\mathrm{K}\cdot \mathrm{mol})$、$0^{\circ }\mathrm{C}$ は $273\mathrm{K}$ とし、気体はすべて理想気体とみなす。

ある容器に、ヘリウム $\mathrm{He}$ $0.20\mathrm{mol}$ とアルゴン $\mathrm{Ar}$ $0.30\mathrm{mol}$ だけを入れたところ、混合気体の全圧は $1.5\times 10^5\mathrm{Pa}$ になった。気体はすべて理想気体とみなし、互いに反応しないものとする。このとき、ヘリウムの分圧は何 $\mathrm{Pa}$ か。有効数字 2 桁で求めよ。

容積 $10\mathrm{L}$ の耐圧容器に、メタン $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_4$ が温度 $300\mathrm{K}$、圧力 $1.0\times 10^7\mathrm{Pa}$ で入っている。この状態のメタンは理想気体とはみなせず、圧縮率因子 $Z=\frac{PV}{nRT}$ の値は $0.90$ である。容器内のメタンの物質量は何 $\mathrm{mol}$ か。気体定数を $R=8.3\times 10^3\mathrm{Pa}\cdot L/(\mathrm{K}\cdot \mathrm{mol})$ として、有効数字 2 桁で求めよ。