500 g の水を 18 °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 = 18 °CT2 = 40 °Cc = 4.18 J/(g·°C)
q = kJ
2.やさしい
750 g の水(c = 4.18 J/(g·°C))に 30 kJ の熱を加える。温度上昇 ΔT を求めよ。
q = 30 kJm = 750 gc = 4.18 J/(g·°C)
ΔT = °C
3.ふつう
温度 90 °C、質量 75 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 21 °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 = 75 gcmetal = 0.385 J/(g·°C)Tmetal = 90 °Cmwater = 400 gTwater = 21 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
4.ふつう
温度 100 °C、質量 250 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 25 °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 = 250 gcmetal = 0.449 J/(g·°C)Tmetal = 100 °Cmwater = 250 gTwater = 25 °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、20 g の C2H5OH(M = 46.07 g/mol)が完全燃焼するときに放出される熱量 q を求めよ:C2H5OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O(l)。q は正の値で答えよ。
ΔH°f(C2H5OH) = −277.7 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、25 g の C2H6(M = 30.07 g/mol)が完全燃焼するときに放出される熱量 q を求めよ:2C2H6 + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O(l)。q は正の値で答えよ。
ΔH°f(C2H6) = −84.7 kJ/molΔH°f(CO₂) = −393.5 kJ/molΔH°f(H₂O, l) = −285.8 kJ/molΔH°f(O₂) = 0
q = kJ
解答
- 1. q = 45.98 kJ
- 2. ΔT = 9.569 °C
- 3. Tf = 22.17 °C
- 4. Tf = 32.27 °C
- 5. q = 593.3 kJ
- 6. q = 1297 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。