300 g の水を 30 °C から 40 °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 = 30 °CT2 = 40 °Cc = 4.18 J/(g·°C)
q = kJ
2.やさしい
1000 g の水(c = 4.18 J/(g·°C))に 46 kJ の熱を加える。温度上昇 ΔT を求めよ。
q = 46 kJm = 1000 gc = 4.18 J/(g·°C)
ΔT = °C
3.ふつう
温度 120 °C、質量 250 g のアルミニウムのブロック(c = 0.897 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 = 250 gcmetal = 0.897 J/(g·°C)Tmetal = 120 °Cmwater = 400 gTwater = 15 °Ccwater = 4.18 J/(g·°C)
Tf = °C
4.ふつう
温度 90 °C、質量 75 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 24 °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 = 75 gcmetal = 0.388 J/(g·°C)Tmetal = 90 °Cmwater = 150 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、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
6.むずかしい
標準生成エンタルピーを使って、反応 C2H5OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O(l) の ΔH° を求めよ。
ΔH°f(C2H5OH) = −277.7 kJ/molΔH°f(CO₂) = −393.5 kJ/molΔH°f(H₂O, l) = −285.8 kJ/molΔH°f(O₂) = 0
ΔH° = kJ
解答
- 1. q = 12.54 kJ
- 2. ΔT = 11 °C
- 3. Tf = 27.42 °C
- 4. Tf = 26.93 °C
- 5. q = 13876 kJ
- 6. ΔH° = −1367 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。