1000 g の水を 24 °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 = 1000 gT1 = 24 °CT2 = 95 °Cc = 4.18 J/(g·°C)
q = kJ
2.やさしい
150 g の水(c = 4.18 J/(g·°C))に 8 kJ の熱を加える。温度上昇 ΔT を求めよ。
q = 8 kJm = 150 gc = 4.18 J/(g·°C)
ΔT = °C
3.ふつう
温度 180 °C、質量 250 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 23 °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 = 250 gcmetal = 0.129 J/(g·°C)Tmetal = 180 °Cmwater = 150 gTwater = 23 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
4.ふつう
温度 120 °C、質量 200 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 = 200 gcmetal = 0.129 J/(g·°C)Tmetal = 120 °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、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、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
解答
- 1. q = 296.8 kJ
- 2. ΔT = 12.76 °C
- 3. Tf = 30.68 °C
- 4. Tf = 25.81 °C
- 5. ΔH° = −5755 kJ
- 6. q = 1388 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。