현재이 질문에 갇혀 있습니다. 누군가 도와 주실 수 있나요?
100g의 물이 $ \ pu {15 ° C} $에서 $ \ pu {70 °로 가열되었습니다. $ \ pu {20 g} $의 에탄올을 태워서 C} $. 이 에탄올의 몰당 에너지는 얼마입니까?
지금까지 $ \ pu에 $ \ pu {0.43 mol} $가 있다고 계산했습니다 { $ n = m / M $ 공식을 사용하는 에탄올 20g} $. \ 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}
여기서 물을 데우는 데 사용되는 에너지를 물질의 양으로 나눌 지 모르겠습니다. 비열 공식을 사용하면
$$ Q = c \ cdot m \ cdot \ Delta {} T = \ pu {4.2 J // g \ cdot K} \ cdot \ pu {100 g} \ cdot \ pu {55 K} = \ pu {23100 J} $$
$$ \ text {몰당 에너지} = \ frac {\ pu {23100 J}} {\ pu {0.43 mol}} = \ pu {53720.93 J // mol}. $$
이것이 정답입니까?
답변
물 1g 당 비열이 4 J/(K.g) *. 따라서 $ \ pu {100 g} $의 물을 $ \ pu {15 ° C} $에서 $ \ pu {70 ° C} $로 가열하려면 다음이 필요합니다.
Heat = (70°C - 15°C) * 100g * 4 J/(K.g) = 22,000 joules = 22 kJ $ \ pu {20 g} $의 에탄올은 다음과 같습니다.
Ethanol mol = (20g / 46,07 g/mol) = 0.43 mol 즉,
0.43 mol = 22 kJ mol = 22 / 0.43 mol = 50677 J = 50.67 kJ 그래서 에탄올에는 50.67 kJ/mol vs 53.72 kJ/mol가 있습니다. y 당신. 숙제를 잘했다고 말하고 싶습니다. 아주 약간의 차이가 있습니다 (소수점을 계산에 사용했을 수도 있고 아닐 수도 있습니다. (아래에서 더 정확한 답을 찾을 수 있습니다)).
* 물 비열 : 물이 변하면 비열이 변합니다. 열. 예 : ( Wikipedia )
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)
프랑스어 페이지 .
이 표 를 사용하여 더 나은 근사화를 수행 할 수 있습니다.
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 : 저는 화학을 좋아하는 평범한 사람 일뿐입니다. 제가 틀렸을 수도 있습니다. 예를 들어 이론에서는 $ Q = c \ cdot m \ cdot \ Delta {} T = \ pu {4.2 \ frac {J} {g \ cdot K}} \ cdot \ pu {100 g}가 무엇을 의미하는지 전혀 모릅니다. \ cdot \ pu {55 K} = \ pu {23100 J} $ 글쎄요, 몇 가지 아이디어가 있지만 학교에서 배운 적이 없습니다.
편집 :
46.07 g/mol 대신 자신의 에탄올 몰 (46 g/mol)과 물의 열기 (4.2 J/(K.g)).해야 할 일 :
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! 댓글
- Kimchiboy03은 열용량을 $ \ pu {0.42 J / mol K} $로 가정했지만 처음 계산시 열용량이 $ \ pu {0.4 J / mol K} $라고 가정합니다. 이전보다 거의 $ \ pu (5 %} $ 작습니다. 또한 Kimchiboy03은 에탄올의 몰 질량을 $ \ pu {46 g / mol} $로 가정하고 $ \ pu {46.07 g / mol} $를 가정합니다. 이는 결과의 수치 적 차이에 기여 합니다. 결국 $ \ pu {로 낮추기보다는 $ \ pu {52978 J} $를 $ \ pu {52.98 kJ / mol} $로 반올림합니다. 52 .97 kJ / mol} $. 이것이 nit-picking으로 보일지라도.
- @Buttonwood, 오, 나는 Wikipedia의 mol 값을 사용했습니다.