混合気体の分圧比・モル比・体積比について
以下の2つの基本問題のとらえ方の違いについてです。
計算過程は省略しておきます。
問A・・・空気を酸素と窒素の体積比が 1対4 の混合気体であるとして、
1atmの空気中の酸素と窒素の分圧を求めよ。
問B・・・3Lの容器に4atmの酸素、2Lの容器に2atmの窒素が入っている。
温度を一定に保ってコックを開いたとき、酸素と窒素の分圧を求めよ。
答A・・・酸素の分圧 0.2×1atm 窒素の分圧 0.8×1atm
答B・・・酸素の分圧 2.4×1atm 窒素の分圧 0.8×1atm
問Aでは分圧比=体積比になりますが、問Bでは分圧比≠体積比です。
問Bではもともと異なる圧力下の気体を混合しているので
分圧比=体積比が成り立たないのはなんとなく想像はできますが
自分の頭の中で重要な前提条件の認識が欠けているのか
問いBの分圧比を3L対2Lと一瞬考えそうになり、なぜかすっきりしません。
問A・Bの答えの結果は当たり前のことかもしれませんが
分圧比=体積比が成り立たない明確な要因をシンプルに知りたいです。
(余談ですが、問Bでは、分圧比は、コックを開く前の体積と圧力の加重平均比と
一致してますが、この考え方は問題ないでしょうか?)
お礼
ご回答ありがとうございます。 御礼が遅くなり申し訳ありません。 専門的なお話で、非常に難しいですね。勉強をがんばります。