150 g の水を 23 °C から 75 °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 = 150 gT1 = 23 °CT2 = 75 °Cc = 4.18 J/(g·°C)
q = kJ
2.やさしい
250 g の水を 13 °C から 80 °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。
m = 250 gT1 = 13 °CT2 = 80 °Cc = 4.18 J/(g·°C)
q = kJ
3.ふつう
温度 190 °C、質量 150 g の鉄のブロック(c = 0.449 J/(g·°C))を、断熱容器に入った温度 21 °C、質量 250 g の水(c = 4.18 J/(g·°C))に入れる。最終温度 Tf を求めよ。
mmetal = 150 gcmetal = 0.449 J/(g·°C)Tmetal = 190 °Cmwater = 250 gTwater = 21 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
4.ふつう
温度 190 °C、質量 50 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 18 °C、質量 300 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 = 0.129 J/(g·°C)Tmetal = 190 °Cmwater = 300 gTwater = 18 °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、50 g の C4H10(M = 58.12 g/mol)が完全燃焼するときに放出される熱量 q を求めよ:2C4H10 + 13O₂ → 8CO₂ + 10H₂O(l)。q は正の値で答えよ。
ΔH°f(C4H10) = −125.6 kJ/molΔH°f(CO₂) = −393.5 kJ/molΔH°f(H₂O, l) = −285.8 kJ/molΔH°f(O₂) = 0
q = kJ
6.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
解答
- 1. q = 32.6 kJ
- 2. q = 70.02 kJ
- 3. Tf = 31.23 °C
- 4. Tf = 18.88 °C
- 5. q = 2475 kJ
- 6. ΔH° = −890.3 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。