問題 4
テニスボールはよく弾むよう大気圧より高い圧力に加圧されている。昔の中空ボールは大気圧の空気が入っているだけだった。ボールの内半径は cm で加圧中一定、空気は体積で20 % O2・80 % N2とし、過圧でボールは膨張しないとする。(a) °C で古いボール内の空気の質量 を求めよ。(b) 現在のボールは atm で缶詰され、プレミアムボールは純粋なN2を含む。缶を開けると内部が大気圧になるまでガスが外へ拡散し、内向きの拡散はない。過程は過圧に関する一次反応に従う。プレミアムボールは25 °Cで h 後に atm、約 日後に atm まで減圧する。一次挙動を示し、減圧速度定数 を h で求めよ。(c) 通常（空気入り）ボールの初期減圧速度はプレミアムボールより10 %速い。両ガスの速度が加算できるとして を求めよ。(d) 25 °Cで製造・缶詰された新しいプレミアムボールを開封し、すぐに °C になる。試合開始は h 後。 kJ mol として試合開始時のボール内圧を求めよ。