答 元の問題へ
27℃の燃焼前のシリンダー内の圧力…2.29×104 [Pa]
127℃の完全燃焼後の圧力…8.31×104 [Pa]
ヒント
27℃でプロパン1.1gと酸素8gの物質量mol は, プロパンの分子量44, 酸素の分子量32から
プロパンの物質量 = 1.1/44 = 0.025 mol, 酸素の物質量 = 8/32 =
0.25 mol
よって, 27℃の燃焼前のシリンダー内の圧力P[Pa]は, PV = nRTから
P×30 = (0.025 + 0.25)×8.314×103×(273 + 27) = 6.85905×105
∴P = 2.29×104 [Pa]
完全燃焼すると,
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
完全燃焼に費やされたプロパンと酸素の物質量は,
プロパン…0.025 mol, 酸素…0.025×5 = 0.125 mol
よって, 127℃の完全燃焼後に残っている各気体の物質量は
酸素…0.25-0.125 = 0.125 mol
二酸化炭素…0.125×3 = 0.375 mol
水蒸気…0.125×4 = 0.5 mol (水の蒸気圧は100℃で1.01×105[Pa]から気体として存在)。127℃の完全燃焼後の全圧Pは
P×30 = (0.125 + 0.375 + 0.5)×8.314×103×(273 + 27) = 2.4942×106
∴P = 8.31×104 [Pa]