300 g の水を 27 °C から 80 °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 = 300 gT1 = 27 °CT2 = 80 °Cc = 4.18 J/(g·°C)
q = kJ
2.やさしい
300 g の水(c = 4.18 J/(g·°C))に 39 kJ の熱を加える。温度上昇 ΔT を求めよ。
q = 39 kJm = 300 gc = 4.18 J/(g·°C)
ΔT = °C
3.ふつう
温度 80 °C、質量 50 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 22 °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 = 50 gcmetal = 0.129 J/(g·°C)Tmetal = 80 °Cmwater = 250 gTwater = 22 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
4.ふつう
温度 190 °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 22 °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 = 150 gcmetal = 0.129 J/(g·°C)Tmetal = 190 °Cmwater = 150 gTwater = 22 °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、250 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
6.むずかしい
標準生成エンタルピーを使って、250 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 = 66.46 kJ
- 2. ΔT = 31.1 °C
- 3. Tf = 22.36 °C
- 4. Tf = 27.03 °C
- 5. q = 12967 kJ
- 6. q = 13876 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。