問4
ある気体の密度は、27 ℃、1.0 気圧において 1.3 g・L⁻¹ であった。この気体の 117 ℃、2.0 気圧における密度として、正しい値は次のうちどれか。
- (1)1.0 g・L⁻¹
- (2)1.2 g・L⁻¹
- (3)1.6 g・L⁻¹
- (4)1.8 g・L⁻¹
- (5)2.0 g・L⁻¹
正答 (5)
気体の密度は、圧力に比例し、絶対温度に反比例します。
27℃ ＝ 300 K、117℃ ＝ 390 K なので、
密度 ＝ 1.3 × (2.0 ÷ 1.0) × (300 ÷ 390) ＝ 2.0 g/L
よって（5）が正しい値です。
温度をセ氏のまま比べると、117 ÷ 27 で大きくずれます。気体の計算では必ず絶対温度に直しましょう。
この問題で狙われた罠：気化した物質のモル質量・気体の密度（計算）
M＝wRT/(PV)。気体の密度は圧力に比例し、絶対温度に反比例する。
なぜ？
PV=nRTのnをw/Mに置き換えるだけ。
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7年度 第1回・2025年8月実施）