500 g の水を 20 °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 = 500 gT1 = 20 °CT2 = 95 °Cc = 4.18 J/(g·°C)
q = kJ
2.やさしい
250 g の水(c = 4.18 J/(g·°C))に 23 kJ の熱を加える。温度上昇 ΔT を求めよ。
q = 23 kJm = 250 gc = 4.18 J/(g·°C)
ΔT = °C
3.ふつう
温度 150 °C、質量 250 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 18 °C、質量 250 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 = 0.449 J/(g·°C)Tmetal = 150 °Cmwater = 250 gTwater = 18 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
4.ふつう
温度 160 °C、質量 75 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 23 °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 = 75 gcmetal = 0.385 J/(g·°C)Tmetal = 160 °Cmwater = 200 gTwater = 23 °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、50 g の C2H6(M = 30.07 g/mol)が完全燃焼するときに放出される熱量 q を求めよ:2C2H6 + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O(l)。q は正の値で答えよ。
ΔH°f(C2H6) = −84.7 kJ/molΔH°f(CO₂) = −393.5 kJ/molΔH°f(H₂O, l) = −285.8 kJ/molΔH°f(O₂) = 0
q = kJ
解答
- 1. q = 156.8 kJ
- 2. ΔT = 22.01 °C
- 3. Tf = 30.8 °C
- 4. Tf = 27.57 °C
- 5. ΔH° = −2220 kJ
- 6. q = 2593 kJ
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