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１.10a　空気中の密度が0.987 bar, 27 ℃で1.146kgm^-3 であることから、窒素と酸素のモル分率と分圧を計算せよ。ただし、（a）空気がこの２種類の気体だけからできていると仮定、（b）空気には1.0モルパーセントのArも含まれていると仮定せよ。

 

 

 

 

 

 

 

 

訂正

(n_air/V) =(RT/P)

= (0.987・10⁵ / 300 ・8.314 = 39.571) = 39.57 [ mol・m^-3 ]

(n_O2/V )・M_O2 + (n_N2/V)・M_N2 = (n_air/V) = 1.146 [ kg・m^-3 ] //設問より

(n_air/V) - (n_O2/V) = (n_N2/V)　//２種の気体だけからできている過程より

(n_O2/V ) ・(M_O2 - M_N2) + (n_air/V)・M_N2 = 1.146 [ kg・m^-3 ]

1.146 - (n_air/V)・M_N2 = 1.146 - 39.57・28.0136・10^-3 = 0.03750 [ kg・m^-3 ]

(M_O2 - M_N2) = (31.9988 - 28.0136) ・10^-3 = 0.003985 [ kg・mol^-1 ]

(n_O²/V ) = (0.03750 [ kg・m^-3 ] / 0.003985 [ kg・mol^-1 ]) = 9.410 [ mol・m^-3 ] 

(n_N2/V) = (n_air/V) - (n_O2/V) = 39.57 [ mol・m^-3 ] - 9.410 [ mol・m^-3 ]  = 30.16 [ mol・m^-3 ] 

X_O2 = (n_O2 / n_O2 + n_N2) = (9.410 / 9.410 + 30.16) = 0.2378

X_N2 = 1 - X_O2 = 0.7622

（b）

XAr = 0.01 

(n_air/V) ・0.01 = 3.957

X_O2 = 0.2374・(99/100) =0.2350

X_N2 = 0.7622・(99/100) = 0.7546