300 g の水を 19 °C から 65 °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 = 300 gT1 = 19 °CT2 = 65 °Cc = 4.18 J/(g·°C)
q = kJ
2.やさしい
100 g の水(c = 4.18 J/(g·°C))に 38 kJ の熱を加える。温度上昇 ΔT を求めよ。
q = 38 kJm = 100 gc = 4.18 J/(g·°C)
ΔT = °C
3.ふつう
温度 150 °C、質量 50 g のアルミニウムのブロック(c = 0.897 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 = 50 gcmetal = 0.897 J/(g·°C)Tmetal = 150 °Cmwater = 200 gTwater = 15 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
4.ふつう
温度 170 °C、質量 50 g の銅のブロック(c = 0.385 J/(g·°C))を、断熱容器に入った温度 17 °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 = 0.385 J/(g·°C)Tmetal = 170 °Cmwater = 300 gTwater = 17 °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 CH3OH(M = 32.04 g/mol)が完全燃焼するときに放出される熱量 q を求めよ:2CH3OH + 3O₂ → 2CO₂ + 4H₂O(l)。q は正の値で答えよ。
ΔH°f(CH3OH) = −238.7 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 2C2H6 + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O(l) の ΔH° を求めよ。
ΔH°f(C2H6) = −84.7 kJ/molΔH°f(CO₂) = −393.5 kJ/molΔH°f(H₂O, l) = −285.8 kJ/molΔH°f(O₂) = 0
ΔH° = kJ
解答
- 1. q = 57.68 kJ
- 2. ΔT = 90.91 °C
- 3. Tf = 21.87 °C
- 4. Tf = 19.31 °C
- 5. q = 1134 kJ
- 6. ΔH° = −3119 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。