第98回薬剤師国家試験
◆ 問92
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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
◆ 問92
◆領域・タグ
◆正解・解説
正解：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。
