問3
1 mol の理想気体に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。ただし、温度は絶対温度(熱力学温度)で表している。
- (1)温度が一定の条件で体積を2倍にすると、圧力は1/2倍になる。
- (2)体積が一定の条件で温度を2倍にすると、圧力は2倍になる。
- (3)圧力が一定の条件で温度を2倍にすると、体積は2倍になる。
- (4)温度を2倍にして体積を1/2倍にすると、圧力は4倍になる。
- (5)温度と体積の両方を2倍にすると、圧力は2倍になる。
正答 (5)
理想気体の圧力は、絶対温度に比例し、体積に反比例します(P = nRT/V)。温度と体積の両方を2倍にすると、圧力は 2 ÷ 2 = 1 倍で、変わりません。「2倍になる」とする選択肢5は誤りです。
この問題で狙われた罠:理想気体の法則(PV=nRT)
温度一定なら圧力と体積は反比例、体積一定なら圧力は絶対温度に比例。
なぜ?
PV=nRTの1式から全ての関係が出る。
出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(令和元年度 第1回・2019年8月実施)