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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:水銀中の問題の解き方を教えて下さい。)
水銀中の問題の解決方法とその考え方
このQ&Aのポイント
- この記事では、水銀中の問題の解決方法とその考え方について解説します。
- 具体的には、水銀が倒立したガラス管内でエタノールが注入された際の状態変化について説明します。
- また、状態Aから状態B、状態Cへと圧力を変化させる過程についても詳しく説明します。
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質問者が選んだベストアンサー
まずこの問題のポイントは圧力の釣り合いにあります。 (1)管の上部にある空間部の圧力は管内の液面を押し下げようとする (2)水銀だめと管内の液面差は同じになろうとする(液面の差に比例した圧力が生じる) (3)水銀だめの液面にかかる大気圧は管内の液面を押し上げようとする この三つが釣り合って (1)+(2)=(3) が成り立ちます。 状態Bについて (1)液状のエタノールが存在する間、管上部の空間部の圧力は70mmHg(27℃での飽和蒸気圧)です。 (3)大気圧は5.0*10^4Pa、つまり380mmHgです。 上記の二点より(2)は310mmHg、つまり液面差は31cmであることが判ります。管の長さは78cmですから(ウ)は47cmとなります。 状態Cについて 状態BからCに移る間、液体のエタノールは存在しないので、この間の空間部の挙動はボイルシャルルの法則に従います。状態Bでは空間部の長さは47cmでしたが、状態Cでは78cmになっています。従って空間部の圧力(1)は 70*47/78 (mmHg) となります。(2)の液面差はゼロですから、(3)の圧力は(1)と等しくなります。つまり 70*47/78/760*10^5 (Pa) です。
お礼
非常に分かりやすい説明、本当にありがとうございました。