100 g の水を 14 °C から 50 °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 = 14 °CT2 = 50 °Cc = 4.18 J/(g·°C)
q = kJ
2.やさしい
750 g の水を 15 °C から 45 °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。
m = 750 gT1 = 15 °CT2 = 45 °Cc = 4.18 J/(g·°C)
q = kJ
3.ふつう
温度 90 °C、質量 50 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 16 °C、質量 150 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 = 0.449 J/(g·°C)Tmetal = 90 °Cmwater = 150 gTwater = 16 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
4.ふつう
温度 150 °C、質量 50 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 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 = 0.449 J/(g·°C)Tmetal = 150 °Cmwater = 300 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、反応 C3H8 + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O(l) の ΔH° を求めよ。
ΔH°f(C3H8) = −103.8 kJ/molΔH°f(CO₂) = −393.5 kJ/molΔH°f(H₂O, l) = −285.8 kJ/molΔH°f(O₂) = 0
ΔH° = kJ
6.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
解答
- 1. q = 15.05 kJ
- 2. q = 94.05 kJ
- 3. Tf = 18.56 °C
- 4. Tf = 27.2 °C
- 5. ΔH° = −2220 kJ
- 6. q = 226.7 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。