150 g の水を 27 °C から 70 °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 = 27 °CT2 = 70 °Cc = 4.18 J/(g·°C)
q = kJ
2.やさしい
500 g の水(c = 4.18 J/(g·°C))に 13 kJ の熱を加える。温度上昇 ΔT を求めよ。
q = 13 kJm = 500 gc = 4.18 J/(g·°C)
ΔT = °C
3.ふつう
温度 160 °C、質量 150 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 22 °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 = 150 gcmetal = 0.385 J/(g·°C)Tmetal = 160 °Cmwater = 400 gTwater = 22 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
4.ふつう
温度 170 °C、質量 100 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 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 = 0.385 J/(g·°C)Tmetal = 170 °Cmwater = 300 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、25 g の C3H8(M = 44.1 g/mol)が完全燃焼するときに放出される熱量 q を求めよ:C3H8 + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O(l)。q は正の値で答えよ。
ΔH°f(C3H8) = −103.8 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 CH4(M = 16.04 g/mol)が完全燃焼するときに放出される熱量 q を求めよ:CH4 + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O(l)。q は正の値で答えよ。
ΔH°f(CH4) = −74.8 kJ/molΔH°f(CO₂) = −393.5 kJ/molΔH°f(H₂O, l) = −285.8 kJ/molΔH°f(O₂) = 0
q = kJ
解答
- 1. q = 26.96 kJ
- 2. ΔT = 6.22 °C
- 3. Tf = 26.61 °C
- 4. Tf = 25.44 °C
- 5. q = 1258 kJ
- 6. q = 1388 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。