現在、この質問に悩まされています。誰かがこれを手伝ってくれませんか？
100gの水を$ \ pu {15°C} $から$ \ pu {70°に加熱しましたC} $ $ \ pu {20 g} $のエタノールを燃焼させます。このエタノールには1モルあたりどのくらいのエネルギーがありますか？
これまでのところ、$ \ pu {には$ \ pu {0.43 mol} $があると計算しています。式$ n = m / M $を使用した20g} $のエタノール。 \ begin {align} m & = \ pu {20 g} \\ M & = 12 + 3 + 12 + 2 + 16 + 1 = \ pu {46 g / mol} \\ n & = 20/46 = \ pu {0.43 mol} \\ \ end {align}
ここから、水を加熱するために使用されるエネルギーを物質量で割るべきかどうかわかりません。特定の熱式を使用することにより、
$$ Q = c \ cdot m \ cdot \ Delta {} T = \ pu {4.2 J // g \ cdot K} \ cdot \ pu {100 g} \ cdot \ pu {55 K} = \ pu {23100 J} $$
$$ \ text {モルあたりのエネルギー} = \ frac {\ pu {23100 J}} {\ pu {0.43 mol}} = \ pu {53720.93 J//mol}。$$
Isこれは正しい答えですか？
回答
各グラムの水には4 J/(K.g) *。したがって、$ \ pu {100 g} $の水を$ \ pu {15°C} $から$ \ pu {70°C} $に加熱するには、次のようになります。
Heat = (70°C - 15°C) * 100g * 4 J/(K.g) = 22,000 joules = 22 kJ $ \ pu {20 g} $のエタノールは次のようになります。
Ethanol mol = (20g / 46,07 g/mol) = 0.43 mol つまり、次のようになります。
0.43 mol = 22 kJ mol = 22 / 0.43 mol = 50677 J = 50.67 kJ したがって、エタノールは50.67 kJ/mol vs 53.72 kJ/molとb yあなた。あなたは宿題をうまくやったと思いますが、ほとんど違いはありません（私は計算に小数を使用しましたが、そうではないかもしれません（以下でより正確な答えを見つけることができます））。
* 水の比熱：水は、水が変化すると比熱が変化します。熱。例：（ウィキペディア）
Water at 100 °C (steam) 2.080 J/(K.g) Water at 25 °C 4.1813 J/(K.g) Water at 100 °C 4.1813 J/(K.g) Water at −10 °C (ice) 2.05 J/(K.g) Normaly it"s used: 4.1813 J/(K.g) より適切な表は
フランス語のページ。
このテーブルを使用すると、より適切な近似を行うことができます：
Water heat = (70°C - 15°C) * 100g Water heat = (293.03 J - 63.04 J) * 100g Water heat = 229.99 J * 100g Water heat = 22,999 J = 22.999 kJ ≈ 22.9 kJ Ethanol mol = (20g / 46.07 g/mol) = 0.43 mol Exactly: 0,4341219882787063164749294551769 mol 0.43 mol = 22999 J mol = 22999 / 0.43 mol = 52978.19 J = 52.97819 kJ ≈ 52.97 kJ Exactly: 52978,196500000000000000000000001 J Answer: Ethanol has 52.97 kJ/mol. A value closer to your own value. PD：私は化学が好きな普通の人ですが、間違っているかもしれません。たとえば、理論では、$ Q = c \ cdot m \ cdot \ Delta {} T = \ pu {4.2 \ frac {J} {g \ cdot K}} \ cdot \ pu {100g}が何を意味するのかわかりません。 \ cdot \ pu {55 K} = \ pu {23100 J} $ええと、私にはいくつかのアイデアがありますが、学校でそれを学んだことはありません。
編集：
あなたはあなた自身のモルのエタノール（私の46.07 g/molの代わりに46 g/mol）とあなた自身の特定のものを持っていることに気づきました水の熱（4.2 J/(K.g)）。次のことを行う必要があります。
Water heat = (70°C - 15°C) * 100g * 4.2 J/(K.g) Water heat = 55°C * 100g * 4.2 J/(K.g) Water heat = Water heat = 23100 J = 23.1 kJ Ethanol mol = (20g / 46 g/mol) = 0.43 mol Exactly: 0.43478260869565217391304347826087 mol 0.43 mol = 23100 J mol = 23100 / 0.43 Using mol decimals (0.43478260869565217391304347826087) mol = 53130 k = 53.13 kJ Using only 2 decimals (0.43) mol = 53720,93 J ≈ 53.72 kJ Exactly: 53720,930232558139534883720930233 J Answer: Ethanol has 53.13 kJ/mol (With decimals) or 53.72 kJ (with 2 decimal). So yes! You have done right! コメント
- Kimchiboy03は$ \ pu {0.42 J / mol K} $の熱容量を想定していますが、最初の計算では$ \ pu {0.4 J / mol K} $の熱容量を想定しています。は前者よりもほぼ$ \ pu（5％} $小さいです。さらに、Kimchiboy03はエタノールのモル質量を$ \ pu {46 g / mol} $と想定し、$ \ pu {46.07 g / mol} $となります。これらは結果の数値の違いに寄与します。最終的には、$ \ pu {52978 J} $を$ \ pu {に切り下げるのではなく、$ \ pu {52.98 kJ / mol} $に切り上げます。 52 .97 kJ / mol} $。これはちょっとした選択と見なされるかもしれませんが。
- @Buttonwood、ああ、ウィキペディアのmolの値を使用しました。