500 g の水を 30 °C から 40 °C まで温めるのに必要な熱量 q を求めよ。水の比熱は 4.18 J/(g·°C) とする。答えは kJ で表せ。
解答つき熱量測定とエンタルピーワークシート
1.やさしい
m = 500 gT1 = 30 °CT2 = 40 °Cc = 4.18 J/(g·°C)
q = kJ
2.やさしい
1000 g の水(c = 4.18 J/(g·°C))に 18 kJ の熱を加える。温度上昇 ΔT を求めよ。
q = 18 kJm = 1000 gc = 4.18 J/(g·°C)
ΔT = °C
3.ふつう
温度 100 °C、質量 50 g の亜鉛のブロック(c = 0.388 J/(g·°C))を、断熱容器に入った温度 20 °C、質量 400 g の水(c = 4.18 J/(g·°C))に入れる。最終温度 Tf を求めよ。
mmetal = 50 gcmetal = 0.388 J/(g·°C)Tmetal = 100 °Cmwater = 400 gTwater = 20 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
4.ふつう
温度 120 °C、質量 75 g の鉛のブロック(c = 0.129 J/(g·°C))を、断熱容器に入った温度 15 °C、質量 200 g の水(c = 4.18 J/(g·°C))に入れる。最終温度 Tf を求めよ。
mmetal = 75 gcmetal = 0.129 J/(g·°C)Tmetal = 120 °Cmwater = 200 gTwater = 15 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
5.むずかしい
標準生成エンタルピーを使って、反応 CH4 + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O(l) の ΔH° を求めよ。
ΔH°f(CH4) = −74.8 kJ/molΔH°f(CO₂) = −393.5 kJ/molΔH°f(H₂O, l) = −285.8 kJ/molΔH°f(O₂) = 0
ΔH° = kJ
6.むずかしい
標準生成エンタルピーを使って、50 g の C3H8(M = 44.1 g/mol)が完全燃焼するときに放出される熱量 q を求めよ:C3H8 + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O(l)。q は正の値で答えよ。
ΔH°f(C3H8) = −103.8 kJ/molΔH°f(CO₂) = −393.5 kJ/molΔH°f(H₂O, l) = −285.8 kJ/molΔH°f(O₂) = 0
q = kJ
解答
- 1. q = 20.9 kJ
- 2. ΔT = 4.306 °C
- 3. Tf = 20.92 °C
- 4. Tf = 16.2 °C
- 5. ΔH° = −890.3 kJ
- 6. q = 2517 kJ
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。