ちょっとした計算問題(積分)です。高校で数学を捨てた文系出身者にはツラいかも。
ピストンを想像してもらえれば分かると思いますが、気体は圧力によって体積が変わります。
つまり、問題文の式には体積と圧力という2つの変数があり、このままでは計算できません。
そこで、気体の状態方程式 V = nRT p を代入します。
1 p の不定積分が ” ln p ” ですから
ln X Y = ln X − ln Y より
あとは式に次の数値を代入して計算するだけ
- 1mol の理想気体を扱っているので n=1
- p2=10atm, p1=1atm を代入すると ln 10 になる。問題文より ln 10=2.30
- 問題文よりRT=8.31J/K・molだが「27℃の一定温度において」とあるから、27℃=300K より理想気体1mol、300Kの一定温度におけるRTは 300×8.31J より2493J
以上より ΔG=2493J×2.30=5.73kJ
正解は5