安息香酸0.5グラムを定積ボンベで燃焼させた。水の温度は20度から23度まで上昇した。1モルあたりのエンタルピー変化を求めよという問題が分かりません。
定積モル比熱の値は与えられており、内部エネルギーは求められました。
定積だと
ΔH=ΔU+Δ(PV)=ΔU+VΔP
になってVΔPが分かれば求められると考えたのですが、状態方程式を使うとΔ(PV)=ΔnRT+nRΔTとなりますよね?モル数が一定か温度が一定ならΔ(PV)=ΔnRTもしくはΔ(PV)=nRΔTとなり求められますが、モル数((15/2)O2→7CO2)も温度も変化している場合はどうなるのでしょうか?
また、定積下におけるエンタルピー変化はなにを表すのでしょうか?
A 回答 (2件)
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No.2
- 回答日時:
まだ系の事態を把握していない気がします。
>「水の熱容量×温度変化×安息香酸のモル質量」で求めましたが間違っている
> でしょうか?
これでは何を求めたのか分かりません。水の熱容量(J/K・kg)×温度変化(K)は水の重量あたりの吸熱量(J/kg)に対応します。これに水の量をかけてやれば水が受け取った熱量となります。
> ボンベを水中に沈めて安息香酸を完全に燃焼させたという問題で、
> そのときの水の温度変化です。
この話だとボンベの熱容量が必要なのですが、無視なのでしょうか。つまり水の昇温がそのまま反応熱になるのでしょうか。それでよいなら水の量がW kg、水の単位重量あたりの比熱をC J/(K・kg)とすれば、水の受け取った熱量は
Q=CW(23-20)=3CW...(1)
となり、これが反応熱となります。因みにボンベの容積とか、初期の圧力とかの数字はないのですね。
No.1
- 回答日時:
これだけでは状況がよくわかりません。
安息香酸を燃焼させればC7H6O2+(15/2)O2→7CO2+3H2O
です。”水の温度は20度から23度まで上昇した。”とはどこで何が起きたのでしょう?1 mol当たりの意味は燃焼反応(1)が起きた時の安息香酸1 mol消費あたりの反応のエンタルピー変化という意味でしょうか?この反応の内部エネルギー変化が定積モル比熱だけでわかったのでしょうか?
この回答への補足
返事が遅れまして大変申し訳ありません。
問題に不足がありました。ボンベを水中に沈めて安息香酸を完全に燃焼させたという問題で、そのときの水の温度変化です。また、与えられている値は定積モル比熱と書きましたが水の熱容量です。
内部エネルギーの変化量は「水の熱容量×温度変化×安息香酸のモル質量」で求めましたが間違っているでしょうか?そして、そのあとのΔ(PV)の求め方が分からないのです。
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