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蒸気圧について!

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ID非公開さん

2017/3/1616:24:12

蒸気圧について!

容器に入れた液体が全て気化したと仮定して求めた仮の圧力Pが、その温度における飽和蒸気圧より大きければ蒸気は過飽和であり、その過剰分は凝縮し、やがて気液平衡の状態となり…

となるのですが、過剰分とは
仮定したときの圧力-その温度における飽和蒸気圧
の圧力分の物質量という理解でよろしいのですか?

でも、この理解だと解けない問題があります。

温度と体積が調節可能な密封容器に窒素0.4mol ベンゼン0.1molを入れて、1.0x10^5paに保ったままゆっくりと冷却する物とする。
ベンゼンの蒸気圧曲線は省略させて頂きます。

この混合気体を30度までに冷却するとき、加えたベンゼンの何パーセントが凝縮しているか。ただし、30度でのベンゼンの飽和蒸気圧を1.4x10^4とし、窒素はベンゼンに溶けないものとする。

このとき、
飽和蒸気圧の気体の圧力:過剰分の圧力の比
1.4x10^4 : (1.0x10^5x1/5-1.4x10^5):x:y
x+y=0.1

で解けると思ったのですがなぜいけないのでしょうか?お願いします!

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ktn********さん

2017/3/1617:01:37

> 1.0x10^5x1/5-1.4x10^5

過剰分の理解は正しいですが、 上式は過剰分の圧力にはなりません。
(もちろん、 1.0×10⁵×1/5-1.4×10⁴ でも間違いです。)

> x+y=0.1

も意味のない式です。

混合気体中の窒素の分圧は、
1.0×10⁵-1.4×10⁴=8.6×10⁴ [Pa]
です。

仮にベンゼンがすべて気体であると仮定すると、 ベンゼンの分圧は、
8.6×10⁴×0.1/0.4=2.15×10⁴ [Pa]
であり、 過剰分の圧力は、
2.15×10⁴-1.4×10⁴=7.5×10³ [Pa]
となります。

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    質問者

    ID非公開さん

    2017/3/1617:25:52

    回答ありがとうです!
    1つお伺いしたいのですが、なぜ2.0x10^4-1.4×10⁴=7.5×10³ [Pa]
    ではいけないのでしょうか?
    ここでは気液平衡だから上式は成り立たないのでしょうか?

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質問した人からのコメント

2017/3/16 21:06:04

回答ありがとうございました。
その温度における飽和蒸気圧を考えることが改めて大切だとわかりました。ありがとうございました!

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qqm********さん

2017/3/1616:38:22

1.4x10^4 : (1.0x10^5x1/5-1.4x10^5):x:y
x+y=0.1
をどうやって解くのですか。
上は、式になっていないじゃないですか。

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