100 g の水を 12 °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。
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 = 100 gT1 = 12 °CT2 = 80 °Cc = 4.18 J/(g·°C)
q = kJ
2.やさしい
300 g の水(c = 4.18 J/(g·°C))に 80 kJ の熱を加える。温度上昇 ΔT を求めよ。
q = 80 kJm = 300 gc = 4.18 J/(g·°C)
ΔT = °C
3.ふつう
温度 100 °C、質量 250 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 24 °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 = 250 gcmetal = 0.385 J/(g·°C)Tmetal = 100 °Cmwater = 200 gTwater = 24 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
4.ふつう
温度 180 °C、質量 100 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 22 °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 = 100 gcmetal = 0.897 J/(g·°C)Tmetal = 180 °Cmwater = 300 gTwater = 22 °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、25 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 2C4H10 + 13O₂ → 8CO₂ + 10H₂O(l) の ΔH° を求めよ。
ΔH°f(C4H10) = −125.6 kJ/molΔH°f(CO₂) = −393.5 kJ/molΔH°f(H₂O, l) = −285.8 kJ/molΔH°f(O₂) = 0
ΔH° = kJ
解答
- 1. q = 28.42 kJ
- 2. ΔT = 63.8 °C
- 3. Tf = 31.85 °C
- 4. Tf = 32.55 °C
- 5. q = 1238 kJ
- 6. ΔH° = −5755 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。