400 g の水を 15 °C から 95 °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 = 400 gT1 = 15 °CT2 = 95 °Cc = 4.18 J/(g·°C)
q = kJ
2.やさしい
1000 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 = 1000 gc = 4.18 J/(g·°C)
ΔT = °C
3.ふつう
温度 110 °C、質量 75 g の亜鉛のブロック(c = 0.388 J/(g·°C))を、断熱容器に入った温度 18 °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 = 0.388 J/(g·°C)Tmetal = 110 °Cmwater = 400 gTwater = 18 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
4.ふつう
温度 180 °C、質量 150 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 16 °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 = 150 gcmetal = 0.129 J/(g·°C)Tmetal = 180 °Cmwater = 200 gTwater = 16 °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、100 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
6.むずかしい
標準生成エンタルピーを使って、反応 C6H12O6 + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O(l) の ΔH° を求めよ。
ΔH°f(C6H12O6) = −1274 kJ/molΔH°f(CO₂) = −393.5 kJ/molΔH°f(H₂O, l) = −285.8 kJ/molΔH°f(O₂) = 0
ΔH° = kJ
解答
- 1. q = 133.8 kJ
- 2. ΔT = 16.27 °C
- 3. Tf = 19.57 °C
- 4. Tf = 19.71 °C
- 5. q = 5550 kJ
- 6. ΔH° = −2802 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。