750 g の水を 21 °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 = 750 gT1 = 21 °CT2 = 65 °Cc = 4.18 J/(g·°C)
q = kJ
2.やさしい
150 g の水(c = 4.18 J/(g·°C))に 68 kJ の熱を加える。温度上昇 ΔT を求めよ。
q = 68 kJm = 150 gc = 4.18 J/(g·°C)
ΔT = °C
3.ふつう
温度 120 °C、質量 250 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 20 °C、質量 100 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 = 0.129 J/(g·°C)Tmetal = 120 °Cmwater = 100 gTwater = 20 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
4.ふつう
温度 160 °C、質量 100 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 100 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 = 0.449 J/(g·°C)Tmetal = 160 °Cmwater = 100 gTwater = 21 °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、10 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 2CH3OH + 3O₂ → 2CO₂ + 4H₂O(l) の ΔH° を求めよ。
ΔH°f(CH3OH) = −238.7 kJ/molΔH°f(CO₂) = −393.5 kJ/molΔH°f(H₂O, l) = −285.8 kJ/molΔH°f(O₂) = 0
ΔH° = kJ
解答
- 1. q = 137.9 kJ
- 2. ΔT = 108.5 °C
- 3. Tf = 27.16 °C
- 4. Tf = 34.48 °C
- 5. q = 226.7 kJ
- 6. ΔH° = −1453 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。