- ベストアンサー
熱量の求め方
0度の氷10gを融解して0度の水にするには、何kJの熱量が必要か。の問題について、 H2Oの分子量は18、質量が10g、融解熱が6.0kJ/mol。 これらを利用して、6/18×10=3.3kJ という答えが導くことができました。 0度の氷1molを加熱して、すべて100度の水蒸気にしたとき、水が吸収した熱量は何kJか。 融解熱:6.0kJ/mol 水の比熱:4.2J/g・度 水の蒸発熱:41kJ/mol という問題が上の問題のように解けません。 比熱、蒸発熱、融解熱を利用して熱量を求める場合、どのように整理してとくのがわかりやすいのでしょうか。教えてください。
- performance
- お礼率69% (25/36)
- 化学
- 回答数4
- ありがとう数5
- みんなの回答 (4)
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
- ベストアンサー
蒸発熱の扱いは融解熱の扱いと同じです。 比熱を扱う際には、上昇した温度と水の重さの積を考えます。 0℃の水が100℃の水になるわけですから、温度上昇は100度。 1molは18グラムですので、18×100(g・度)と言うことになり、これを比熱4.2J/g・度にかけると単位の(g・度)が相殺され、4.2×18×100Jとなります。 ・・・・どのような、単位がついているかと言うことにも注意を払って下さい。 これに、1molの水の融解熱と気化熱を加えればよいことになります。 考え方としては、「融解熱+比熱×温度上昇+蒸発熱」、すなわち、「氷が溶けて→水温が上昇して→蒸発する」ということになりますが、水温上昇の部分では、物質の量、上昇した温度を考慮するのを忘れないで下さい。特にこの問題ではmolとgが混在していますので、水1 mol=18 gの換算を忘れないように注意して下さい。
その他の回答 (3)
- victrian
- ベストアンサー率16% (4/24)
すみません。いつもお世話になっているvictreianです。これからはできたら回答があれば乗せてくださると助かります。 問いの氷1molは、(液体と固体の状態が違うだけで)水と同じと考えられるから1molで分子量は18gの通りです。で、比熱(分かりやすく言うと熱を変えるために必要な熱)は単位にJ/g・度と付いてるように熱量の単位Jにするために比熱×g×温度を掛けなくてはいけません。そうすると、今回(比熱)4.2×(g)18×(温度変化)100をするため、4.2×18×100(1)がでます。(蒸発や融解を考えない答えが出ます) これは、状態変化のためには、氷は水になるために融解熱、水から水蒸気になるために蒸発熱を使ってるのを考えてないのでダメです。今回は氷→水→水蒸気の変化が起こってるため、これに上記の状態変化のために使った融解熱と蒸発熱を足さなくてはいけません。 したがって融解熱は、単位がJ/molより、今回は水が1molより6kJ=6000J(2)、蒸発熱も同様に4100J(3)であるから、(1)+(2)+(3)で答えが出る気がします。
お礼
お忙しい中、ご丁寧にありがとうございました。答えは5.5kJでした。以後気をつけます。何度もありがとうございました。
- victrian
- ベストアンサー率16% (4/24)
あと、2時間以内に丁寧に書きます。今から家庭教師なので。他にいい回答が見つかれば書きませんが。では、
どの様にしたら間違えたのか、書いてくださいね。 融解では比熱が問題になりませんが、蒸発(沸騰)では比熱×温度差をちゃんと考えに入れましたか? 比熱だけグラムあたりになっているのをモル単位になおしましたか? ご質問の蒸発熱は100℃での蒸発エンタルピーになってますので、ただ足せばいいはずなのですが???
お礼
はい。これから気をつけます。ありがとうございました。
関連するQ&A
- 高2 化学 質問
高2化学(熱化学)の問題です。 0度の氷72gを加熱し、すべてを100度の水蒸気にする実験を行った。 途中、水温が40度の時に加熱を一度中断したために、室温で冷却され、水温が30度に下がった状態で、再度加熱実験を再開した。すべてを100度の水蒸気にするまでに要した熱量は何kJか答えなさい。ただし、氷の融解熱を6.0kJ/mol、水の蒸発熱を41kJ/mol、水の比熱を4.2k/molとする。 途中、というのが初めてでそれ無視して計算したら302588kJとなってしまいました(><) あと氷って、、1mol 18gでいいんですか…? 式と一緒に回答して下さると嬉しいです お願いします、、
- 締切済み
- 化学
- 急いでます!問題解いてもらえませんか?
1.水の0度における融解熱はkj/molであり、100度における蒸発熱kj/molである。 0度の氷1.8gをすべて100度の水蒸気にするには、何kjの熱量が必要か? 水の比熱は4.2j/(g・K)とし、有効数字2けたで答えよ。 2.濃度不明の塩酸10.0mlにフェノールフタレイン溶液を1~2滴加え、0.2mol/L の水酸化ナトリウム水溶液をビュレットから滴下していったところ、12.0ml 加えたところで指示薬が変色した。塩酸のモル濃度は何mol/lか? 本当に急いでて、ヒントをもらっても手つかずです・・・。答えと答えまでの 導き方を教えてください。お願いします!
- ベストアンサー
- 化学
- 熱量に関する化学の問題です
0度の氷が10.0kgあります。これを温めてちょうど60度の水にするには、何kJの熱量が必要でしょうか? 氷の融解熱は335kJ/kgです。 自分なりに解いてみた結果、5864kJという答えになったのですが、合っているでしょうか? わかる方回答お願いします。
- ベストアンサー
- 化学
- 熱量の問題の解説をお願いします!!!
1気圧ののもとで温度がー10度氷100gを入れた容器に10度の水100gくを入れてじゅうぶんに時間が経過し容器内の温度が一定になったとき、容器内の温度と氷の質量を求めよ。 氷と水の間でのみ熱は移動するとし、氷の比熱を2.1、水の4.2とし、氷の融解熱を334J/gとする 解答には -10℃の氷が0℃になるときに吸収する熱量はQ1=2.1×100×10=2100 一方10℃の水が0℃になるときに放出する熱量はQ2=4.2×100×10=4200 0℃の氷の融解に要する熱量はQ3=334×100=33400 ここでQ2-Q1<Q3よる氷の一部がとけた状態なので、容器の温度は0℃となる 溶けた氷の質量をmとすると m=(Q2-Q1)/334≒6.29(g) とありました。ここで質問なのですが Q2-Q1<Q3だと氷の一部が溶けた状態であるとわかるのはなぜですか?詳しくお願いします またとけた氷が(Q2-Q1)/334で求められる理由を教えてください
- ベストアンサー
- 物理学
- 熱量(cal)の問題
大気圧のもとで-10℃の氷1tを20℃の水にするには 何kcalの熱量を加えればよいか。 ただし、氷の比熱は0.487kcal/Kg℃とし、 氷の溶解熱は80Kcal/kgとする。 こんな問題があるのですが、質問です。 熱量の公式 熱量(cal)=比熱×質量(g)×温度変化(℃) を使うことは解るのですが、『氷の溶解熱というのは』 どのように関わってくるのでしょうか? どなたか御教授下さい。
- ベストアンサー
- 物理学
- 熱量保存と融解熱
熱量保存と融解熱の問題の解き方がわからないので教えてください。「60℃の水100gを冷ます方法について考える。水、氷の比熱はそれぞれ4.2J/(g・K)、2.1 J/(g・K)で、水の融解熱は3.3×10^2(J/g)とします。容器や壁の熱容量は無視でき、空気と実験装置の間で熱の出入りはないものとする。問題は以下の通りです。 問1: 60℃の水100gの中に-20℃の氷20gを入れて十分時間が経つと全体が温度Tの水になった。このTを求めなさい。問2: 60℃の水100gの中に-40℃の氷40gを入れて十分時間が経つと、全体の温度がT'で一様になった。このT'を求めなさい。」 よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 状態変化の問題です。
状態変化の問題です。 0℃の氷40gを60℃の水100gに入れた。他からの熱の出入りはないとすると、何℃になったか。氷の融解熱を6.01kJ/mol、水1gの温度を1℃上げるのに必要な熱量を4.18Jとする。 という問題です。まず氷40/18molの融解熱をだしたのですが、ここからどうしたらよいのか分かりません。どう考えたら良いのか、教えて頂けたらありがたいです。宜しくお願いします。ちなみに答えは20℃です。
- ベストアンサー
- 化学
お礼
ご丁寧にありがとうございました。単位を見ていくとわかりますね。何度もお世話になりました。