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氷の融解熱
TAKUKUの回答
比熱の単位をkJ/kg・Kとするなら、1kgの物質の温度を1K＝1℃上げるのに必要なエネルギーを表しています。エネルギー＝比熱×質量×上昇温度で求まります。 55kJの熱を加えると、氷の温度が-20℃から0℃まで上がり、0℃で氷が水に融解し、さらに0℃の水が20℃まで上がるとなっています。 氷の温度が-20℃から0℃まで上がるのに、必要なエネルギーは2.029×0.1kg×20K＝4.058kJ 0℃の水が20℃まで上がるのに、必要なエネルギーは4.1819×0.1kg×20K＝8.3638kJ よって、55－4.058－8.3638＝42.5782kJが氷が水に変わるエネルギーとして使われる。融解熱は1molの氷が水に変わるのに必要なエネルギーを表すので、今100g＝5.556molが変わるのに42.5782kJかかるので、融解熱は42.5782÷5.556＝7.664kJ/molとなります。 データで言えば、水の融解熱は6.008なのですが、それ以上に必要になるのは熱がすべて融解に使われていないためと考えられます。 6.008kJ/molとすると、同じように計算してもらえれば、45.80kJでできます。つまり、55－45.80＝9.2kJの熱が使われていないことになります。
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