【拡散と粒子の熱運動】

同じ圧力の空気と臭素をコックで分けた別々の容器に入れ，コックをあけて長時間放っておくと，容器の中は両方とも空気と臭素が同じ割合の混合物になる。この現象を〔　拡散　〕という。拡散が起こるのは，物質を構成している粒子が，その温度に応じた運動エネルギーをもっていて，絶えず運動しているためである。この運動が〔　熱運動　〕である。

（注意）粒子の運動エネルギーは，E＝1/2mv ²で表される。粒子は空間をいろいろな方向で飛び回り，衝突し合い，その速度vは絶えず変化している。そのため，粒子はさまざまな運動エネルギーをもち，全ての粒子が同じ運動をしているのではなく，その温度で決まった分布で運動している。温度が高くなると，高い運動エネルギーをもった分子が増え，分布全体がエネルギーの大きい方へ移っていく。

【気体中の粒子の運動と圧力】

容器に入れた気体は，熱運動によって容器の壁に絶えず衝突する。このとき，壁が受ける単位面積あたりの力を気体の圧力という。また，温度が高いほど，気体分子の熱運動が大きくなり，壁に衝突する分子が多くなるので，気体の圧力は大きくなる。

大気が示す圧力（大気圧）は右図のように一端を閉じたガラス管に水銀を満たし，これを水銀の入った容器に倒立させると，水銀柱は760mmで止まる。このとき管の上部は，ほとんど真空となるので，容器の水銀面にはたらく大気圧と760mmの水銀がつり合ったことになる。これを1気圧〔atm〕と定義している。

一方を閉じたガラス管に水銀を満たし，水銀を入れた容器中に倒立させると，大気圧1013hPaのとき，右上図のようになった。25℃でエタノールの蒸気圧を65mmHgとして，次の各問いに答えよ。

(1)　少量のエタノールをガラス管に下端から注入すると，水銀柱の高さが変化した。さらにエタノールを加えていくと，水銀
　柱の高さがh〔mm〕で一定になった。25℃，1013hPaのとき，hはいくらになるか。

(2)　(1) の実験で，大気圧が810mmHgであれば，水銀柱の高さhは何mmになるか。

(3)　25℃で水銀の密度は，水の密度の13.6倍である。水銀の代わりに水を用いると，1013hPaでは何mの水柱に相当するか。

(1)　760−65＝695〔mm〕　(2)　810−65＝745〔mm〕　(3)　76×13.6×10⁻²＝10.3〔m〕