200 g の水を 10 °C から 85 °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 = 200 gT1 = 10 °CT2 = 85 °Cc = 4.18 J/(g·°C)
q = kJ
2.やさしい
100 g の水(c = 4.18 J/(g·°C))に 79 kJ の熱を加える。温度上昇 ΔT を求めよ。
q = 79 kJm = 100 gc = 4.18 J/(g·°C)
ΔT = °C
3.ふつう
温度 190 °C、質量 150 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 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 = 150 gcmetal = 0.388 J/(g·°C)Tmetal = 190 °Cmwater = 250 gTwater = 22 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
4.ふつう
温度 150 °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 20 °C、質量 100 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 = 150 °Cmwater = 100 gTwater = 20 °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、25 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、250 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 = 62.7 kJ
- 2. ΔT = 189 °C
- 3. Tf = 30.86 °C
- 4. Tf = 21.98 °C
- 5. q = 1388 kJ
- 6. q = 5668 kJ
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