解答
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コックを開けると容器の体積は
になる。酸素
のモル質量は
なので,容器B中に入っていた酸素
の物質量は,
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である。反応の前後で容器Aと容器Bに存在する各物質の物質量は,以下の通りである。

また,反応後の容器内に存在する
がすべて水蒸気になったとすると,その圧力は,
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であるが,これは
での水の飽和蒸気圧の値(
)を上まわっている。したがって,この反応の後の容器Aと容器B内には,液体の水と水蒸気とが混在していることになり,水蒸気の圧力は飽和蒸気圧の
である。
水蒸気以外に存在する気体は酸素
で,その物質量は
であるから,
による圧力は,
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となる。よって,求める容器内の全圧力は,
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である。
容器内の液体がすべて気体になったと仮定して求めた圧力
と,その温度における飽和蒸気圧
の関係から,容器内の状態は次のように判断できる。
| すべて気体として存在 (求めた圧力がその気体の圧力) |
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| 気体と液体が共存 (飽和蒸気圧がその気体の圧力) |