平成25年度 第98回 薬剤師国家試験問題
一般 理論問題 - 問 92

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問 92  正答率 : 43.6%

 国家試験問題

国家試験問題
図は、水素分子のモル熱容量（定容熱容量（Cv,m））と温度との関係を表す。Cv,mの温度依存性に関する記述のうち、正しいのはどれか。２つ選べ。
ただし、この温度依存性に、水素分子における電子運動は関与しないと仮定する。Rは気体定数（J・mol−１・K−１）を表す。

１　100 Kより低い温度では、水素分子が液化しているため、定容熱容量は低い値を示す。
２　100 Kより低温での定容熱容量は、水素分子の並進運動のみが寄与する。
３　298 Kにおける定容熱容量は、水素分子の並進運動エネルギー、回転運動エネルギー、振動運動エネルギーより求められる。
４　温度の上昇にともない水素分子が回転運動、振動運動のエネルギー準位へと分布できるようになり、定容熱容量が増大する。
５　10,000 Kにおいては、水素分子の開裂が起こるため、定容熱容量が高い値を示す。
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問 92    
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 e-REC解説

解答　２、４

モル熱容量とは、1モルの物質の温度を1 K（ケルビン）上昇させるのに必要な熱量のことである。水素分子のモル熱容量には、100 Kより低い温度では、並進運動エネルギーのみが、100 Kから1,000 Kの温度では、並進運動と回転運動エネルギーが、1,000 K以上の温度では、並進運動、回転運動、振動運動エネルギーが関与する。

１　誤
100 Kより低い温度では、並進運動のみが関与するため、定容熱容量は低い値を示す。

２　正
前記参照

３　誤
298 Kにおける定容熱容量は、水素分子の並進運動エネルギー、回転運動エネルギーより求められる。

４　正

５　誤
10,000 Kにおいては、並進運動、回転運動、振動運動エネルギーが関与するため、定容熱容量が高い値を示す。

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