• 締切済み

熱力学の問題、解き方を教えてください

問題です。  1モルの塩素が常圧(101.3KPa)で液体から気体へ変化するときの内部エネルギー 変化はいくらか。ただし、塩素のモル体積は、液体で45.6ml、気体で22.4l であり、塩素の蒸発熱は20.4KJ/mol とする。 答えは、18.1KJのようです。C-C式などを立てても、その先がすすみません。

  • 化学
  • 回答数3
  • ありがとう数4

みんなの回答

  • jamf0421
  • ベストアンサー率63% (448/702)
回答No.3

ご丁寧にお礼を書かれたところで気付きました。 与えられた数字をもとにまったく形式的な計算のみを行い、化学を忘れていました。 この話は常圧で塩素ガス1モルが22.4 Lというのですから、0℃ですね。そうすると塩素液体も1気圧の下で0℃で存在することになります。それはおかしいですね。 塩素の沸点で考えれば1気圧で1モルの塩素液体が塩素ガスになるときの内部エネルギー変化は出せますが、その場合一モルの塩素液体の容積と塩素ガスの容積は違ってきますね。また、蒸発熱も変わりますね。

PAPASPOPORO
質問者

お礼

仰るとおりですね。問題が悪いのではないのでしょうか。有難うございました。

  • jamf0421
  • ベストアンサー率63% (448/702)
回答No.2

H=U+PV、ΔH=ΔU+PΔV+VΔP ここで圧力が変化しないから ΔU=ΔH-pΔV=20.4 x 10^3 -(101.3 x 10^3 x 22.3544 x 10^-3)=18.1355 x 10^3 (ここで、22.3544=22.4-45.6/1000) でよいのではないでしょうか?

PAPASPOPORO
質問者

お礼

ご丁寧に有難うございました。

  • c80s3xxx
  • ベストアンサー率49% (1631/3289)
回答No.1

H=U+PV

PAPASPOPORO
質問者

お礼

有難うございました。

関連するQ&A

  • エネルギーの計算で

    1モルの塩素が、 (1)液体から気体へ、(2)固体から液体へ 変化したときの内部エネルギーの変化を計算せよ。ただし、塩素のモル体積は、固体で33.3cm3/mol、液体で45.6cm3/mol、気体で22.4cm3/molである。また、塩素の融解熱は6.41kJ/mol、蒸発熱は20.41kJ/molである。 答えは20.41+(-2.26)kJ、6.41+(-0.001)=6.41kJ らしいのですがそれでも分からないので、教えてください!

  • 熱力学の問題です

    熱力学の問題です。わかる方教えてください PV=一定のとき圧力が3500kPaから1400kPaに準静的に変化した。この間内部エネルギー増大量22kJである。最初の体積0.09m^3であったとき、仕事量と熱の移動量求めよ

  • 熱力学の問題の解き方を教えてください

    次の問題の解き方を教えていただけないでしょうか。 どうか、よろしくお願いします。 (1) 1モルのある理想気体が等温的に最終圧力1気圧、体積25リットルになるまで膨張し、 その周囲の物体に3000Jの仕事を行う。気体の初期の体積及び温度を求めよ。 (2) ある気体が0.8気圧の一定圧力の下で9リットルの体積から2リットルに圧縮された。 この過程で400Jの熱エネルギーが気体から流出する。この気体がした仕事量と、 この気体の内部エネルギー変化量を求めよ。

  • 熱力学の問題について

    NH3(g)+HCl(g)→NH4Cl(s) 気体に比べて固体のモル体積は無視しうるとして、25℃、1barにおける反応の内部エネルギー変化を求めよ。 この問題の解き方を教えて頂けないでしょうか。 よろしくお願いします。

  • 物理化学の問題です。解けなくて困ってます。

    物理化学の問題です。解けなくて困ってます。 1.00atmの定圧下において100℃で2.00molの水を蒸発させた。モル蒸発エンタルピーを40.6kJ/molとして定圧自由エネルギー変化及び定容自由エネルギー変化を求めなさい。ただし水の体積は無視し、水蒸気は理想気体としてふるまう。 2.0atm,25℃のH2,2molと3.0atm,25℃N2,4.0molを定容で混合した。ΔGmixを計算せよ。 この二問です。よろしくお願いします。

  • 熱化学の問題が分かりません。

    熱化学の問題が分かりません。mol気化エンタルピー変化が+26.0kJ/molの液体がある。その0.5molが250K,1.0×10^5Paで蒸発したときのQ,W,ΔH,ΔUを求めよ。という問題です。どなたかわかる方いらっしゃいますか? 自分としては、同じ物質量の気体の体積は液体より遥かに大きいから蒸発による体積変化は気体の体積そのものと近似できそうまでは分かるのですが...

  • 熱力学の問題の解答を教えてほしいです。

    圧力P、体積V、の1モルの理想気体がある。 これを圧力を一定に保ったまま体積が二倍になるまでゆっくりと膨張させた。 気体の定積比熱Cv、気体定数をRとする。 1.気体の膨張前と膨張後の温度はそれぞれいくらか? 2.気体の内部エネルギーは増えたか減ったか?変化量はいくらか? 3.気体が外部に対してした仕事はいくらか? 4.気体が外部から得た熱量はいくらか? わかる方がいらっしゃったらお願いします。

  • 熱力学の問題で以下のようなものがありました。

    熱力学の問題で以下のようなものがありました。 H2O(g)1molを100℃で等温可逆的に凝縮させて液体の水とした。100℃での水の標準蒸発エンタルピーは40.656kj/molである。この過程のwをもとめよ。 w=-p∫dV =-nRT∫(1/V)dVを利用して求めようとしたのですがわかりません。ご教授願います。 ちなみに答えは3.1kjです。

  • 大学受験 頻出重要問題集 気体148の問題です。

    内容積124,5lmlの密閉容器に、温度27℃、圧力100kpaの空気が入っている。これに水1.0mlを注入し、全体を27℃に保った。ただし、気体はすべて理想気体、気体定数R=8.3 (1)もし、27℃で水がすべて水蒸気になっているとしたら、容器内部の圧力は何kpaか。  (この横に水の蒸気圧曲線のグラフがあります。)   この解答は気体の状態方程式より、p=1.0×8.3×300 / 124.5 =20kpa よって、p(全)=100+20=120kpa と求めているのですが、この上の文章からどのようにしてn=1molと求めれるのでしょうか?あと、なぜここでは体積が内容積全体の体積でもとめているのでしょうか?水の圧力を求めるのだから、体積は1mlではないのでしょうか?よろしくお願いします。

  • 熱力学の問題です。

    熱力学の問題です。 気体の等温変化において (圧力)×(体積)の一定値、温度、空気の比体積(101.3[kPa],298[K]において) が与えられている時、pV = mRTを用いて空気の気体定数を求めるんですがわかりません。 (このRは一般気体定数ではなく空気の気体定数です。) 空気の質量の質量を最初に求めたいんですが (101.3[kPa],300[K],50[ml]における) 気体定数が使えないのでどう求めればいいのかわかりません。 どなたか解き方をおしえてください。 空気の分子量はわからないものとしています。