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エンタルピーと内部エネルギーの違いがうまくイメージできません。
定圧状態のおけるエネルギー変化量がエンタルピーなのは分かるのですが、内部エネルギーは定圧じゃない状況でのエネルギー変化でしょうか?
詳しい方ご教授ください。

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A 回答 (2件)

#1お答え通りなんですが、参考HPを示しておきます。


http://homepage2.nifty.com/eman/thermo/contents. …
好評につき、本として出版されています。
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内部エネルギーは定積状態におけるエネルギー変化です。

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Q内部エネルギーとエンタルピーの違いについて教えていただきたいです。

内部エネルギーとエンタルピーの違いについて教えていただきたいです。
この違いは、定容系、定圧系という仮定の違いなのでしょうか?

また、定容系では熱が加わることで内部エネルギーが上昇するのはなんとなく理解できるのですが、定圧系では容積が膨張するので系内のエネルギーは変化しないのではとイメージしてしまいます。エンタルピーのイメージがあまり掴めていないようなので、ご教授お願いします。

Aベストアンサー

定番のサイトを読んで下さい。

参考URL:http://homepage2.nifty.com/eman/thermo/contents.html

Q内部エネルギーとエンタルピーの変化量

理想気体1molが1bar下で273Kから373Kまで温度変化した時のΔUおよびΔHを求めよ。ただし、定積モル熱容量Cv=(3/2)R、定圧モル熱容量Cp=(5/2)R。
また、ΔH-ΔUは何に対応する物理量であるか?

このような問題があるのですが、どのような式で解いていけばよいのでしょうか?
ΔU=(5/2)R(373-273)では間違ってますでしょうか?

よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

#1です。お礼について、
>1bar下でとありますが、ΔU=(3/2)R*ΔTになるってことですか?

理想気体だから。

この問題を普通に考えると、定圧変化だから、
ΔH = CpΔT = (5/2)R*ΔT
R = 8.31447 J /(mol*K)
で、
ΔH = 2078J/mol

一方、
ΔH = ΔU + pΔV
ΔU = ΔH - pΔV
ΔH - ΔU = pΔV

pΔV これはなんだか考えてもらうとして、

pΔVがわかればΔUが計算できる。
ΔV = V0 * p0/p * (T-T0)/T0
V0:理想気体のモル体積=2.241*10^(-3)m^3/mol
p0:標準状態の圧力=1.013*10^5Pa
T0:始めの温度=273K

p = 1bar = 1.000*10^5Pa
T=373K

ΔV = 2.241*10^(-3)m^3/mol *(1.013*10^5Pa/1.000*10^5Pa) * (373K-273K)/273K
pΔV = 831.6J/mol

だから、
ΔU = ΔH - pΔV = 2078J/mol - 831.6J/mol = 1246.4J/mol

ということになる。

ところで、
理想気体だから、

pΔV = RΔT = 8.31447 J /(mol*K) * (373K-273K) = 831.4J/mol
ΔU = Cv*ΔT = 3/2*R*(T-T0)=1247J/mol

の方がずっとらくだね。

#1です。お礼について、
>1bar下でとありますが、ΔU=(3/2)R*ΔTになるってことですか?

理想気体だから。

この問題を普通に考えると、定圧変化だから、
ΔH = CpΔT = (5/2)R*ΔT
R = 8.31447 J /(mol*K)
で、
ΔH = 2078J/mol

一方、
ΔH = ΔU + pΔV
ΔU = ΔH - pΔV
ΔH - ΔU = pΔV

pΔV これはなんだか考えてもらうとして、

pΔVがわかればΔUが計算できる。
ΔV = V0 * p0/p * (T-T0)/T0
V0:理想気体のモル体積=2.241*10^(-3)m^3/mol
p0:標準状態の圧力=1.013*10^5Pa
T0:始めの温度=273K
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