150 g の水を 27 °C から 90 °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 = 90 °Cc = 4.18 J/(g·°C)
q = kJ
2.やさしい
400 g の水(c = 4.18 J/(g·°C))に 20 kJ の熱を加える。温度上昇 ΔT を求めよ。
q = 20 kJm = 400 gc = 4.18 J/(g·°C)
ΔT = °C
3.ふつう
温度 100 °C、質量 75 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 15 °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 = 0.449 J/(g·°C)Tmetal = 100 °Cmwater = 400 gTwater = 15 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
4.ふつう
温度 190 °C、質量 150 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 24 °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 = 150 gcmetal = 0.449 J/(g·°C)Tmetal = 190 °Cmwater = 300 gTwater = 24 °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 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
6.むずかしい
標準生成エンタルピーを使って、50 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 = 39.5 kJ
- 2. ΔT = 11.96 °C
- 3. Tf = 16.68 °C
- 4. Tf = 32.46 °C
- 5. ΔH° = −5755 kJ
- 6. q = 1134 kJ
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